Comme une charge électrique qu'on accélère rayonne des ondes électromagnétiques, une masse en mouvement accéléré peut rayonner des « ondes gravitationnelles ». En se propageant, ces ondes font vibrer l'espace-temps et dilatent et contractent les longueurs de manière infime. Du millième du diamètre d'un proton ! Il est facile de comprendre que la détection directe par interférométrie optique de telles variations de distance est une véritable prouesse.
La toute première observation a eu lieu en septembre 2015 au moyen de l'instrument américain Ligo
(Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), constitué de deux détecteurs identiques en Louisiane et dans l'Etat de Washington.
En août 2017, le détecteur européen Virgo, situé à Pise en Italie, a enregistré à son tour pour la première fois des ondes gravitationnelles, conjointement avec les détecteurs Ligo. L'événement a été enregistré simultanément par les trois détecteurs distants, ce qui a permis pour la première fois de localiser la source avec la précision nécessaire à l'observation des contreparties électromagnétiques.
Cet événement de 2017, associé à la fusion de deux trous noirs, n'a donné lieu à aucune contrepartie observable en rayons gamma par Integral ou HESS.
Les ondes gravitationnelles sont une fenêtre d'observation de l'Univers radicalement nouvelle qui vient juste de s'ouvrir. Affaire à suivre !
Contacts : Fabian Schussler et Philippe Laurent (Irfu)