Première mission mondiale visant à détecter les ondulations dans la structure de l’espace-temps

Le Agence spatiale européenne (ESA) a approuvé la mission LISA (Laser Interferometer Space Antenna), la première entreprise scientifique visant à détecter et à étudier les ondulations cosmiques depuis l’espace.

Le lancement de LISA est prévu pour 2035, sur un Fusée Ariane 6. Le projet devrait être le plus coûteux et le plus complexe que l’agence ait jamais entrepris.

Les ondulations cosmiques, également connues sous le nom d’ondes gravitationnelles, sont créées lors de certains des événements les plus dramatiques de l’Univers, comme la collision de trous noirs.

En les mesurant, LISA sondera toute l’histoire de l’Univers, bien avant la formation des étoiles et des galaxies. Il pourrait même offrir un aperçu direct des toutes premières secondes qui ont suivi le Big Bang.

LISA ne sera pas un simple vaisseau spatial mais une constellation de trois satellites qui voyageront en formation triangulaire. Chaque vaisseau spatial sera Distants de 2,5 millions de kilomètres, soit plus de six fois la distance entre la Terre et la Lune.

Les trois vaisseaux spatiaux diffuseront des lasers entre eux. Les mouvements dans ce triangle laser permettront aux scientifiques de détecter et d’étudier les ondes gravitationnelles.

Les ondes gravitationnelles sont des ondulations dans l’espace-temps qui modifient les distances entre les objets. LISA les détectera en mesurant les changements subtils dans les distances entre les « cubes d’or » flottants nichés dans ses trois vaisseaux spatiaux.

« LISA est une entreprise qui n’a jamais été tentée auparavant. En utilisant des faisceaux laser sur des distances de plusieurs kilomètres, les instruments au sol peuvent détecter les ondes gravitationnelles provenant d’événements impliquant des objets de la taille d’une étoile, tels que des explosions de supernova ou la fusion d’étoiles hyperdenses et de trous noirs de masse stellaire », a expliqué le projet principal de LISA. la scientifique Nora Lützgendorf.

Il y a un peu plus d’un siècle, Einstein a fait l’observation révolutionnaire selon laquelle lorsque des objets massifs accélèrent, ils secouent le tissu de l’espace-temps, produisant de minuscules ondulations. Ces ondes invisibles se déplacent à la vitesse de la lumière et compriment et étirent tout sur leur passage à leur passage.

Les ondes gravitationnelles ont été détectées pour la première fois en 2015 par des scientifiques de l’observatoire LIGO aux États-Unis. Étant positionnée dans l’espace, LISA devrait approfondir radicalement ces premières découvertes.

« Grâce à l’énorme distance parcourue par les signaux laser de LISA et à la superbe stabilité de ses instruments, nous sonderons des ondes gravitationnelles de fréquences plus basses que ce qui est possible sur Terre, découvrant des événements d’une autre échelle, jusqu’à l’aube. du temps», a déclaré Lützgendorf.

LISA regardera également plus près de chez elle, dans notre propre galaxie, détecter la fusion de paires d’objets compacts comme les naines blanches ou les étoiles à neutrons. « Depuis des siècles, nous étudions notre cosmos en capturant la lumière », a déclaré Oliver Jennrich, scientifique du projet LISA. « Capturer les ondulations de l’espace-temps avec LISA va véritablement changer la donne, comme lorsque le son a été ajouté aux films. »

Les travaux de construction des instruments et des trois engins spatiaux de la mission LISA débuteront en janvier 2025, une fois qu’un entrepreneur industriel européen aura été choisi, a indiqué l’ESA. Le tiercé trio de vaisseaux spatiaux rejoindra la flotte scientifique d’observateurs cosmiques de l’ESA, comme Euclide, Gaïaet James Webb, pour découvrir les origines de l’Univers et les lois qui le régissent.