Generic selectors
Exact matches only
Search in title
Search in content
Post Type Selectors

Les détecteurs d’ondes gravitationnelles se préparent pour une nouvelle prise de données

La prochaine prise de données se rapproche pour la collaboration LIGO-Virgo-KAGRA. Après trois années de travail afin d’améliorer les performances des détecteurs, le début de la 4e prise de données commune (“Observing Run 4”, O4) est prévu pour le 24 mai 2023. Dans l’intervalle, les instruments continuent de se rapprocher de leurs objectifs en terme de  sensibilité pour O4. Les deux détecteurs LIGO viennent de commencer la prise de données de test (“Engineering Run”, ER15) un préalable avant le début de la prise de données O4 proprement dite. Virgo a également rejoint la prise de données de test, mais seulement par intermittence afin de donner la priorité au travail de réglage pour l’amélioration de la sensibilité. KAGRA n’a pas encore rejoint la prise de données de test, mais continuera à améliorer sa sensitivité jusqu’à la semaine précédant O4.

Le but de cette prise de données de test commune est de tester les instruments améliorés en temps réel, en particulier les systèmes requis pour faire fonctionner les détecteurs en réseau.Les améliorations majeures des instruments LIGO et Virgo réalisées ces dernières années les rendront plus sensibles, c’est-à-dire capables de détecter des ondes gravitationnelles encore plus ténues, et donc de détecter plus d’évènements qu’avant.

Nous nous attendons à détecter des signaux d’ondes gravitationnelles  pendant la prise de données de test. Si un candidat potentiellement  exceptionnel est observé, il sera mis à la disposition de la communauté scientifique via les plate-formes GraceDB (Gravitational-Wave Candidate Event Database, https://gracedb.ligo.org) et GCN (General Coordinates Network, https://gcn.nasa.gov) et étudié de manière approfondie.

18 mois de prise de données sont prévus au total, qui seront probablement accomapgnés d’un ou deux mois d’arrêt au cours de O4 pour travailler sur les détecteurs.  Ainsi, O4 durera jusqu’au début de 2025 : l’allongement de la prise de données augmentera son impact scientifique tout en donnant plus de temps aux trois collaborations pour préparer la prochaine campagne d’améliorations prévue entre la fin de O4 et le début de la prise de données suivantes, O5.

Une alternance de périodes d’amélioration et de prises de données

Les détecteurs d’ondes gravitationnelles alternent de manière équilibrée périodes d’amélioration de leur sensibilité (elles-mêmes divisées en plusieurs phases) et prises de données. Après la maintenance et l’installation des nouveaux équipements vient la  phase de mise en service. Durant celle-ci, le travail se concentre sur l’intégration des éléments améliorés de manière indépendante pour former un détecteur complet dont la sensibilité est la meilleure possible.

Lorsque  la performance des détecteurs améliorés est satisfaisante, la prise de données de test peut commencer, avec pour but d’optimiser le cycle utile du détecteur (c’est-à-dire de maximiser la fraction du  temps pendant lequel il prend des données) avant de débuter la prise de données proprement dite. La transition entre ces différentes phases est un processus dynamique: de nombreux facteurs entrent en compte à chaque décision.

Observatoires d’ondes gravitationnelles

LIGO est financé par la NSF, et opéré par Caltech et le MIT, qui ont conçu et bâti le projet. Un support financier pour le projet Advanced LIGO a été mené par la NSF, avec l’Allemagne (Max Planck Society), le Royaume-Uni (Science and TechnologyFacilities Council) et l’Australie (Australian Research Council) apportant des contributions et des engagements significatifs au projet. Plus de 1,400 chercheurs du monde entier participent au projet à travers la LIGO Scientific Collaboration, qui inclut la GEO Collaboration. Des partenaires supplémentaires sont listés sur http://ligo.org/partners.php

La collaboration Virgo est actuellement composée d’environ 846 membres appartenant à 142 institutions dans 15 pays différents (principalement en Europe). L’Observatoire Gravitationnel Européen (EGO) héberge le détecteur Virgo près de Pise en Italie, et est financé par le Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) en France, l’Instituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) en Italie et le National Institute for Subatomic Physics (Nikhef) aux Pays-bas. Une liste des groupes composant la collaboration Virgo peut être trouvée à l’adresse  http://public.virgo-gw.eu/the-virgo-collaboration/. Plus d’informations disponibles sur le site de Virgo à  http://www.virgo-gw.eu

KAGRA est un inteféromètre laser avec des bras de 3 km situé à Kamioka, dans la préfecture de Gifu au Japon. L’institut d’accueil est l’Institute of Cosmic Ray Researches (ICRR), de l’Université de Tokyo, et le projet est co-hébergé par la National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) et le High Energy Accelerator Research Organization (KEK).   La collaboration KAGRA est composée de plus de 460 membres de 115 institutes dans 14 pays ou régions.  Des informations sur KAGRA destinées au grand public peuvent être trouvées sur https://gwcenter.icrr.u-tokyo.ac.jp/en/.  Des ressources pour les chercheurs sont présentes sur http://gwwiki.icrr.u-tokyo.ac.jp/JGWwiki/KAGRA