LISA, une mission ambitieuse récemment approuvée pour la détection des ondes gravitationnelles
Le 25 janvier 2024, la mission Laser Interferometer Space Antenna (LISA) a été officiellement adoptée, avec EnVision, dans le programme scientifique de l’Agence spatiale européenne (ESA).
LISA a été sélectionnée comme l’une des trois principales missions phares du programme scientifique de l’ESA en 2017. Désormais, le développement peut commencer. Il s’agit d’un programme de l’ESA avec des contributions à la charge utile de plus de 10 pays européens et de la NASA. Un consortium scientifique est fortement impliqué dans le développement de LISA et met également en place le traitement et l’archivage des données de la mission.
LISA est un observatoire spatial conçu pour détecter les ondes gravitationnelles à base fréquence et déterminer la nature de leurs sources avec une grande précision. Les ondes gravitationnelles, des oscillations dans l’espace-temps, détectées pour la première fois en 2015 par les observatoires au sol LIGO et VIRGO, sont causées par l’accélération rapide d’objets incroyablement massifs, tels que la fusion de deux trous noirs stellaires ou supermassifs. Les minuscules amplitudes d’une onde gravitationnelle ne peuvent être détectées que par interférométrie laser très sensible.
LISA sera un interféromètre laser est créé par trois sondes qui formeront un triangle presque équilatéral avec des côtés d’environ 2,5 millions de kilomètres. L’observatoire observera des masses d’essai internes affectées uniquement par la gravité.
Dans le même temps, les 3 satellites tireront en continu des faisceaux lasers pour mesurer leurs séparations à l’intérieur d’une fente inférieure à la taille d’un atome d’hélium. Les ondes gravitationnelles provenant de sources à travers l’Univers produiront des oscillations dans les longueurs des côtés du triangle, et LISA capturera ces changements.
Cela fera de LISA de loin le plus grand observatoire jamais construit.
Jusqu’à présent, les trous noirs détectés par les ondes gravitationnelles obserrvées depuis des moyens terrestres ont été relativement petits, avec des masses de dizaines à peut-être cent fois supérieures à celles de notre Soleil. Mais les scientifiques pensent que les fusions de trous noirs beaucoup plus massifs étaient courantes lorsque l’Univers était jeune, et seul un observatoire spatial pourrait être sensible aux ondes gravitationnelles émis par ceux-ci.
De plus, comme les ondes gravitationnelles transportent des informations sur la distance des objets qui les ont émis, LISA aidera les chercheurs à mesurer le changement dans l’expansion de l’Univers avec un type de critère différent des techniques utilisées par le télescope EUCLID et d’autres recherches, validant leurs résultats.
Le développement de LISA va s’appuyer sur la misison précurseur LISA Pathfinder qui a testé avec succès les principes de mesure clés du LISA dans l’espace de 2015 à 2017 [article synthèse sur LISA Pathfinder].
LISA devrait être lancé vers 2035.
Crédit image de couverture : ESA, CC BY-SA 3.0 IGO
