Les scientifiques ont peut-être détecté le «bourdonnement» de l'univers qui pourrait changer l'astronomie pour toujours


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Les astrophysiciens qui tentent de détecter la présence d'ondes gravitationnelles à basse fréquence sont sur quelque chose, et cela pourrait être l'une des plus grandes découvertes de l'histoire de l'humanité.

Illustration des ondes gravitationnelles, Tonia Klein

En collaboration d'un côté de la Terre à l'autre, un signal est apparu dans les données d'un projet qui utilise le rythme du mouvement des étoiles pour détecter ces ondes intergalactiques vraiment gargantuesques, et les scientifiques pensent que cela pourrait être la preuve de l'onde gravitationnelle. fond, une découverte plus importante que tout dans l'histoire récente.


Les chercheurs, originaires de l'Observatoire nord-américain Nanohertz pour les ondes gravitationnelles (NANOGrav), sont prudents, sachant que les aspects macro et micro de leurs données pourraient les induire en erreur.



Leur travail a impliqué la surveillance constante de 45 pulsars sur une période de 12 ans. Pulsars sont des étoiles extrêmement denses qui tournent à des vitesses incroyablement rapides, générant un flux continu de lumière, de rayonnement et même de son.


Étant donné qu’ils tentent de mesurer l’une des plus grandes forces de l’univers, les pulsars s’efforcent d’étendre l’équipement de surveillance des scientifiques à de grandes étendues de la galaxie de la Voie lactée, plutôt qu’à un simple laboratoire du Colorado.

Leur article récent a révélé que la rotation continue des pulsars semblait être interrompue pendant quelques nanosecondes d'une manière qui était reproduite sur chacune des 45 étoiles, exactement le genre d'effet qu'auraient les ondes gravitationnelles à basse fréquence voyageant dans l'univers. .

«C'est incroyablement excitant de voir un signal aussi fort émerger des données», m'a dit Joseph Simon de l'Université du Colorado, qui conduit le papier . «Cependant, comme le signal d'onde gravitationnelle que nous recherchons couvre toute la durée de nos observations, nous devons comprendre attentivement notre bruit.

«Cela nous laisse dans un endroit très intéressant, où nous pouvons fortement exclure certaines sources de bruit connues, mais nous ne pouvons pas encore dire si le signal provient bien d'ondes gravitationnelles. Pour cela, nous aurons besoin de plus de données. »


Un universel

Lorsqu'en 2015, des chercheurs travaillant au Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) ont détecté des preuves d'une seule onde gravitationnelle, une ondulation dans le tissu de l'espace-temps causée par la collision de deux trous noirs, il a remporté le prix Nobel de physique.

L'onde détectée par leur réseau laser équivalait à un coup de caisse claire - un événement de quelques secondes, après quoi le silence régnait à nouveau.

À l'opposé, le projet NANOGrav des États-Unis et du Canada tente de mesurer les ondes gravitationnelles qui prennent des mois, voireannéespasser au-dessus de la Terre.

Ces ondes seraient générées par une force théorique connue sous le nom de fond d'onde gravitationnelle (GWB), l'équivalent du bourdonnement bas et continu des voix dans une cafétéria ou une fête, généré par des millions d'événements cataclysmiques saturant l'univers d'ondulations dans l'espace-temps. .


Comme beaucoup de découvertes, en particulier celles liées aux particules subatomiques ou à la matière noire, la méthode d'observation implique l'effet, pas l'objet réel. Par conséquent, la sensibilité de la méthode de détection doit être exquise, étant donné que l'objet est invisible et si lent et massif qu'il nécessite des millions d'années-lumière d'espace de détection et des décennies de concentration sans ciller pour voir son effet sur l'environnement cosmique.

Par conséquent, NANOGrav prévoit d'ajouter plus de pulsars à ses observations grâce à une collaboration avec l'International Pulsar Timing Array, et de les étudier pendant encore plus de temps.

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«Les prochaines années vont être vraiment excitantes pour NANOGrav alors que nous rassemblons le prochain ensemble de données et le recherchons pour les ondes gravitationnelles», a déclaré Sarah Vigeland, professeur adjoint de physique à l'Uni. du Wisconsin à elle presse universitaire .


Implications du fond d'onde gravitationnelle

Aussi universel que la force des marées ici sur Terre, tout ce qui concerne notre compréhension de l'univers devrait s'aligner sur le GWB.

Sa puissance est générée par les événements les plus cataclysmiques qui existent, comme une collision ou une fusion entre deux trous noirs supermassifs, des objets des milliards de fois plus gros que le soleil, et qui se trouvent théoriquement au centre de nombreuses galaxies.

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'Ces premiers indices alléchants d'un fond d'ondes gravitationnelles suggèrent que les trous noirs supermassifs fusionnent probablement et que nous flottons dans une mer d'ondes gravitationnelles ondulant de fusions de trous noirs supermassifs dans les galaxies à travers l'univers', a déclaré Julie Comerford, professeur agrégé de science astrophysique et planétaire à CU Boulder et membre de l'équipe NANOGrav.


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La puissance de la GWB ouvrirait de nouveaux champs d'étude entiers, en particulier ceux liés aux énigmatiques trous noirs supermassifs, et un jour si nous devions devenir un peuple spatial, le GWB le ferait, comme beaucoup d'autres forces de la nature qui participent aux voyages sur Terre. , facteur de voyage spatial puisque la puissance des ondes à basse fréquence peut modifier la position des planètes, des étoiles et même des galaxies.

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