Ils surveilleront le ciel austral pour détecter les événements cosmiques qui produisent des ondes gravitationnelles, telles que les fusions d’étoiles à neutrons et de trous noirs.
Le réseau BlackGEM, composé de trois nouveaux télescopes situés à l’Observatoire La Silla (Observatoire européen austral) de l’ESO, a commencé à fonctionner.
Ces télescopes surveilleront le ciel austral pour détecter les événements cosmiques qui produisent des ondes gravitationnelles, telles que les fusions d’étoiles à neutrons et de trous noirs.
Certains événements cataclysmiques qui se produisent dans l’Univers, comme la collision de trous noirs ou d’étoiles à neutrons, créent des ondes gravitationnelles, des ondulations dans le tissu du temps et de l’espace.
Des observatoires tels que LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) et l’interféromètre Virgo sont conçus pour détecter ces perturbations. Mais ils ne peuvent pas identifier très précisément son origine ni voir la lueur fugace qui résulte des collisions entre les étoiles à neutrons et les trous noirs. En utilisant la lumière visible, BlackGEM est engagé dans le balayage rapide de vastes zones du ciel pour capturer avec précision les sources d’ondes gravitationnelles, rapporte l’ESO dans un communiqué.
« Avec BlackGEM, nous avons l’intention d’étendre l’étude de ces événements cosmiques en utilisant à la fois les ondes gravitationnelles et la lumière visible », explique Paul Groot, de l’Université de Radboud (Pays-Bas), chercheur principal du projet. « La combinaison des deux nous donne beaucoup plus d’informations sur ces événements que l’étude d’un seul d’entre eux. »
En détectant à la fois les ondes gravitationnelles et leurs homologues visibles, la communauté astronomique peut confirmer la nature des sources d’ondes gravitationnelles et déterminer avec précision leurs emplacements. L’utilisation de la lumière visible permet également des observations détaillées des processus qui se produisent dans ces fusions, telles que la formation d’éléments lourds tels que l’or et le platine.
À ce jour, cependant, seule une contrepartie visible d’une source d’ondes gravitationnelles a été détectée. De plus, même les détecteurs d’ondes gravitationnelles les plus avancés, tels que LIGO ou Virgo, ne peuvent pas identifier avec précision leurs sources d’origine. Au mieux, ils peuvent réduire l’emplacement d’une source à une zone d’environ 400 pleines lunes dans le ciel. En utilisant la lumière visible, BlackGEM balayera efficacement de si grandes régions à une résolution suffisamment élevée pour localiser systématiquement les sources d’ondes gravitationnelles.
Les trois télescopes qui composent BlackGEM ont été construits par un consortium d’universités : l’Université Radboud, l’École néerlandaise de recherche en astronomie et la KU Leuven en Belgique. Les télescopes mesurent chacun 65 centimètres de diamètre et peuvent étudier simultanément différentes zones du ciel. La collaboration vise à terme à étendre le réseau à 15 télescopes, améliorant encore sa couverture de balayage. BlackGEM est situé à l’observatoire La Silla de l’ESO au Chili, ce qui en fait le premier réseau de ce type dans l’hémisphère sud.
« Malgré le modeste miroir primaire de 65 centimètres, nous avons atteint la même profondeur que d’autres projets avec des miroirs beaucoup plus grands, car nous avons pleinement profité des excellentes conditions d’observation à La Silla », explique Groot.
Une fois que BlackGEM a identifié avec précision une source d’ondes gravitationnelles, des télescopes plus grands tels que le Very Large Telescope de l’ESO ou le futur Extremely Large Telescope peuvent effectuer des observations de suivi détaillées, ce qui aidera à faire la lumière sur certains des événements les plus extrêmes du cosmos.
En plus de sa recherche des homologues optiques des ondes gravitationnelles, BlackGEM effectuera également des relevés du ciel austral. Ses opérations sont entièrement automatisées, ce qui signifie que le réseau peut rapidement trouver et observer des événements astronomiques « transitoires », qui apparaissent soudainement et s’estompent rapidement. Cela donnera à la communauté astronomique un aperçu plus approfondi des phénomènes astronomiques de courte durée tels que les supernovae, les énormes explosions qui marquent la fin de la vie d’une étoile massive, selon l’ESO.
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