Pour la première fois, des ondes gravitationnelles ont été enregistrées par le détecteur européen Virgo, récemment remis en service, dans le cadre d'une observation conjointe avec deux instruments américains.

Les ondes résultent de légères perturbations de la trame de l'espace-temps sous l'effet du déplacement d'un objet massif, un peu comme un poids déforme un filet.

Ces nouvelles ondes, détectées le 14 août 2017 à 10 h 30 GMT, ont été produites par la fusion de deux trous noirs, à environ 1,8 milliard d'années-lumière de la Terre.

Une onde gravitationnelle est une infime ondulation de l'espace-temps qui se propage dans l'Univers à la vitesse de la lumière. Ces ondes ont été conceptualisées il y a cent ans par Albert Einstein, le célèbre physicien, dans la foulée de sa théorie de la relativité générale.

53 masses solaires

Les deux trous noirs à l'origine du phénomène mesuré en août, qui avaient des masses égales à 25 et 31 fois celle du Soleil, ont fusionné en un seul trou noir de 53 masses solaires, l'équivalent de 3 masses solaires ayant été converties en énergie sous forme d'ondes gravitationnelles.

« Les ondes gravitationnelles se sont propagées dans l'espace pendant 1,8 milliard d'années avant d'être détectées par le détecteur Advanced LIGO situé en Louisiane (États-Unis), puis 8 millièmes de seconde plus tard par celui situé dans l'État de Washington, et enfin 6 millièmes de seconde après par Advanced Virgo situé près de Pise en Italie », a indiqué le CNRS dans un communiqué.

Meilleure précision

L'instrument américain Ligo (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), formé de deux détecteurs identiques en Louisiane et dans l'État de Washington avaient déjà observé trois fois ce phénomène prédit par la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein en 1915.

La toute première détection directe, annoncée le 11 février 2016, avait constitué un événement historique après 40 ans d'efforts.

Mais il s'agit de « la première détection » pour Advanced Virgo, qui a redémarré le 1er août après plusieurs années de travaux d'amélioration et quelques mois de tests, explique le CNRS.

Son arrivée dans le dispositif permet une bien meilleure localisation dans le ciel des sources d'ondes gravitationnelles.

Instrument franco-italien

Advanced Virgo est un instrument principalement financé par le CNRS en France et l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) en Italie et regroupe 250 physiciens, ingénieurs et techniciens de 20 laboratoires européens.

L'équipe internationale a annoncé cette détection en marge de la réunion du G7-science à Turin. Leurs travaux vont être publiés dans les Physical Review Letters.

« Avec les prochaines observations prévues pour l'automne 2018, nous pouvons nous attendre à de telles détections chaque semaine ou même plus souvent », a déclaré David Shoemaker, astrophysicien du Massachusetts Institute of Technology (MIT) et porte-parole de la collaboration Ligo.