C’est une première dans l’histoire de l’humanité. En effet, ce jeudi 11 février 2016, les détecteurs géants des laboratoires LIGO et VIRGO ont assisté en direct à la démonstration de l’existence des ondes gravitationnelles, qui sont des sortes de vaguelettes se propageant à la vitesse de la lumière et provoquant des oscillations dans l’espace temps. Cent ans après la théorie d’Albert Einstein sur la relativité restreinte, la fameuse équation E = MC², leur existence est enfin prouvée. Il était persuadé de l’existence de ces ondes mais n’a jamais réussi à la démontrer réellement.
Mais cet événement ne s’est pas déroulé en un instant. Il y a plus d’un milliard d’années, deux trous noirs se sont heurtés à une vitesse extrêmement rapide, et ont fusionné, donnant ainsi lieu à un cataclysme cosmique d’une puissance titanesque. Depuis cet instant, les ondes gravitationnelles dégagées par cette fusion se propagent dans l’espace en compressant et étendant l’espace temps. Bien entendu, leur intensité a énormément diminué avec la distance et à leur arrivée sur Terre, elles étaient infimes.
Afin de les observer, un observatoire assez particulier à été installé, Ligo. Il repose sur deux instruments se trouvant en Louisiane et à Washington. Ces deux appareils séparés de 3000 kilomètres sont reliés par deux tunnels dans lesquels est installé un faisceau laser, qui se réfléchit à chaque extrémité. Tant que la distance reste identique, les instruments en place ne mesurent rien. Lorsqu’une onde gravitationnelle arrive, l’écart change et le faisceau met plus ou moins de temps à parcourir cette distance. Cette différence est de l’ordre d’un cent-millionième d’atome, donc extrêmement difficile à détecter.
Grâce à cette découverte, les chercheurs pourront utiliser d’autres instruments pour observer l’univers. Jusqu’à présent, tous les phénomènes observés l’étaient grâce à la lumière. Avec ces ondes, ils vont désormais pouvoir « écouter » les bruits de l’univers, comme la collision entre deux étoiles lointaines inaccessibles pour nos télescopes spatiaux.
Cette grande avancée dans la science astronomique va modifier grandement notre compréhension de l’univers mais aussi permettre de nombreuses découvertes grâce à une « astronomie des ondes gravitationnelles ».
Eugène Mathieu