Un groupe de chercheurs européens a suggéré que l'orbite de la Lune pourrait être utilisée comme un détecteur géant d'ondes gravitationnelles - des pulsations dans le tissu même de l'espace-temps. Ces ondes, beaucoup plus petites que ce que les détecteurs existants peuvent capter, proviennent de l'univers primitif.
Les événements cosmiques impliquant des masses énormes, telles que les collisions entre trous noirs, peuvent libérer tellement d'énergie qu'ils déforment physiquement le continuum espace-temps, provoquant des ondulations appelées ondes gravitationnelles.
Bien que ce phénomène ait été prédit pour la première fois par Albert Einstein il y a plus d'un siècle, les ondes gravitationnelles n'ont été directement détectées qu'en 2015.
Pour détecter les ondes gravitationnelles, des objets comme LIGO et Virgo tirent des faisceaux laser à travers des tunnels de 4 km de long et attendent qu'ils s'écartent.
Le raisonnement est qu'après avoir réduit d'autres influences environnementales, tout petit changement dans ce faisceau laser indique qu'il a été affecté par une onde gravitationnelle, déformant littéralement la réalité. Cette distorsion peut être aussi petite qu'un millième de la largeur d'un proton, mais ces instruments sensibles peuvent la détecter.
Des dizaines de détections ont été effectuées au fil des ans, mais la technologie actuelle ne peut capter les signaux que dans certaines fréquences.
Dans une nouvelle étude, des scientifiques de l'UAB et de l'IFAE en Espagne et de l'University College de Londres ont proposé une nouvelle façon de détecter les ondes gravitationnelles à des fréquences beaucoup plus basses en utilisant l'orbite de la Lune autour de la Terre.
Les astronautes d'Apollo ont laissé des miroirs sur la surface de la Lune, et les observatoires ici sur Terre pointent constamment des lasers vers eux et mesurent leur réflexion.
Cela permet aux scientifiques de suivre la distance de la Lune à la Terre à moins de 1 cm. À certains égards, il s'agit d'une version beaucoup plus grande des détecteurs d'ondes gravitationnelles existants, mais là où les lasers LIGO ne parcourent que 4 km, la distance moyenne à la Lune est de 384 400 km.
La précision de nos mesures par rapport à la Lune, la distance supplémentaire et le fait que la Lune met 28 jours pour orbiter autour de la Terre rendent cette méthode particulièrement sensible à la détection des ondes gravitationnelles dans la gamme des microhertz.
De telles fréquences dépassent les capacités des détecteurs existants, mais intéressent particulièrement les scientifiques.
On pense que les ondes gravitationnelles microhertz proviennent du tout premier univers alors qu'il subit des transitions entre des phases de haute énergie. Trouver et déchiffrer ces ondes peut révéler une énorme quantité de nouvelles informations sur une période de l'histoire de l'univers difficile à étudier.
Ce n'est pas la première fois que la Lune est envisagée pour un rôle dans la détection des ondes gravitationnelles. L'année dernière, une autre équipe de scientifiques a suggéré que la surface lunaire pourrait être un emplacement idéal pour un futur objet en raison de son isolement du bruit de fond.
Cependant, le principal avantage de la nouvelle proposition est qu'elle ne nécessite pas du tout la construction d'une nouvelle installation - les technologies existantes peuvent simplement être réutilisées.
L'étude a été publiée dans la revue Physical Review Letters.
2022-03-18 20:23:25
Auteur: Vitalii Babkin