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ET-LCGT Telescopes: Exchange of Scientists

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L'Europe avec le Japon dans le domaine de l'astronomie gravitationnelle

Le détecteur d'ondes gravitationnelles Kamioka (KAGRA) au Japon et le télescope Einstein (ET) en Europe adoptent de nouvelles technologies dans leur quête des origines de l'univers. Un projet financé par l'UE facilite leur collaboration.

Recherche fondamentale

Les détecteurs modernes et les observatoires de troisième génération vont bientôt pouvoir effectuer une observation directe des ondes gravitationnelles, ce qui permettra aux astronomes de scruter les endroits les plus violents de l'univers. Pour ce faire, le télescope Einstein et le détecteur KAGRA se sont intéressés aux technologies utilisées par les télescopes d'ondes gravitationnelles et spécialement à la cryogénie, la mécanique et l'optique. Le projet ELITES (ET-LCGT telescopes : exchange of scientists), financé par l’Union européenne, a donc été lancé pour stimuler une collaboration scientifique entre les deux entités. Ensemble, les chercheurs européens et japonais ont travaillé à la conception et au développement d’un prototype de suspension cryogénique du KAGRA, l'un de ses composants les plus complexes et difficiles à réaliser. Les fibres de saphir destinées à la suspension des miroirs KAGRA ont d’abord été testées et elles se sont révélées conformes aux exigences les plus rigoureuses. La sensibilité du détecteur est limitée principalement par le bruit thermique généré par les substrats réfléchissants, les revêtements réfléchissants et les éléments de suspension ainsi que par le bruit résultant de la nature quantique de la lumière utilisée pour la détection. Les chercheurs des deux télescopes se sont donc attelés à l'étude du comportement mécanique des structures optiques complexes utilisées comme surface réfléchissante dans ces détecteurs d'ondes gravitationnelles. Pour ce faire, ils ont orienté leurs travaux en s’appuyant sur les résultats observés antérieurement concernant les pertes mécaniques du revêtement diélectrique en condition cryogénique. D'autres études sur les composants optiques comme les grandes cavités de filtrage destinées à la conception de la compression optique ont également été réalisées. Une autre partie du travail d'ELITES s’est intéressée au développement des nouvelles technologies d'assemblage comme la liaison silicate et indium. Les activités d’information et de diffusion de ces travaux dans les écoles, les institutions culturelles et le grand public ont également été très importantes. Le projet ELITES contribue ainsi de manière significative à l'établissement de relations bilatérales entre l'Europe et le Japon par un échange de savoir-faire et des activités communes de recherche et développement dans le domaine de l'astronomie gravitationnelle.

Mots‑clés

Europe, Japon, astronomie gravitationnelle, télescope d'Einstein, Virgo, KAGRA, ELITES

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