Poser les bases de la détection des ondes de gravité
Les ondes de gravité (OG), prédites à l'origine comme résultat de la théorie de la relativité générale d'Einstein, sont de petites distorsions de la géométrie espace-temps qui se propagent dans l'espace comme des ondes voyageant à la vitesse de la lumière. Elles ne peuvent toutefois pas être absorbées, par exemple, par des «éléments» entre l'observateur et la source et ne sont donc pas obscurcies ou dispersées comme la lumière. Avec des progrès améliorant fortement la sensibilité de deux des plus importants détecteurs d'OG, les chercheurs de l'UE soutenus par le financement du projet Compact Binaries («Compact binaries as gravitational-wave sources») ont étudié les sources potentielles des OG pour évaluer les performances du détecteur et pour guider les futures expériences d'observation. Des OG sont produites par presque toutes les masses en mouvement. Les binaires compactes, composées de deux objets compacts (des naines blanches, des étoiles à neutrons ou des trous noirs) en orbite l'un de l'autre, sont d'excellentes sources potentielles grâce à leur masse haute densité et à leur mouvement – la recette idéale pour la production d'OG. L'équipe du projet Compact Binaries a d'abord étudié les étoiles à neutrons à rotation rapide (pulsars). Les étoiles à neutrons présentent un diamètre d'environ 20 km et des masses environ 4 fois supérieures à celle du soleil. Les versions à rotation sont des pulsars, appelés de cette manière car les ondes électromagnétiques émises sont vues de la terre en impulsions comme la lumière d'une balise tournante d'un phare. Les scientifiques ont calculé des estimations de taux de naissance binaires de pulsar sur la base des fractions d'ensouplage. Ils ont en outre publié un résumé des taux de détection prédits sur la base de tout le travail théorique et expérimental pour tous les types de binaires détectables par les détecteurs d'OG au sol. Les sursauts gamma sont une autre source d'OG et parmi les objets les plus mystérieux du ciel nocturne. Ce sont de très courts éclairs de photons de rayons gamma à haute énergie. L'on a récemment constaté que ces sursauts sont suivis dans plus de 30 % des cas par de brèves explosions de rayons X. Les chercheurs du projet Compact Binaries ont développé un modèle de système binaire capable d'alimenter l'éruption de rayons X au moment observé. Les résultats du projet Compact Binaries devraient avoir un impact important sur la conception des expériences d'observation, améliorant la position de l'Europe dans la course à la détection des premières OG.