Le silence d'une immense terre désolée où chercher les réverbérations venues de l'époque où tout a commencé. L'observatoire Simons sera construit dans le désert chilien d'Atacama à plusieurs milliers de mètres d'altitude dans le but d'étudier les ondes gravitationnelles primordiales qui ont pris naissance dans les premiers instants du Big Bang. Le groupe de recherche SISSA dirigé par Carlo Baccigalupi et Francesca Perrotta participera à ce prestigieux projet international qui conduira à la réalisation d'un projet de télescope ultra-moderne. Leur rôle consistera à étudier et à éliminer les « contaminants du signal », émissions de notre galaxie et d'autres objets astrophysiques qui interfèrent avec l'analyse et l'étude des ondes gravitationnelles primordiales.

"En étudiant et en mesurant ces ondes, qui est né quelques instants après le Big Bang signifie se rapprocher encore plus de ce moment zéro où l'univers a commencé". C'est ainsi que les cosmologues Carlo Baccigalupi et Francesca Perrotta ont expliqué l'importance de la recherche qui les verra impliqués dans un projet international financé par la Fondation Simons et la Fondation Heising-Simons. « C'est l'un des grands thèmes de l'astrophysique et de la cosmologie sur lequel beaucoup de travail se fait et qui nous apporte de nouvelles découvertes et défis scientifiques importants grâce aux progrès réalisés avec le Planck sonde. L'Observatoire Simons, pour laquelle 40 millions de dollars ont été réservés, apportera une grande contribution à cela", ont poursuivi les chercheurs.

Les ondes gravitationnelles sont des distorsions de la courbure de l'espace-temps qui se propagent comme des ondes. Prévu par la théorie de la relativité générale mais pas par la théorie de la gravitation de Newton, ce sont des phénomènes qui n'ont été observés directement que très récemment, en 2015, grâce aux travaux de l'équipe interféromètre LIGO, que les émissions résultant de la collision de deux trous noirs des dizaines de fois plus gros que le soleil. Cette découverte extraordinaire a donné un nouvel élan puissant aux recherches de la communauté scientifique sur les ondes gravitationnelles générées par le Big Bang.

La réalisation du vaste projet de télescope qui permettra aux scientifiques d'étudier ces ondes devrait débuter dans environ deux ans. Tous les groupes de recherche impliqués se réuniront cet été en Californie pour décider des caractéristiques techniques de cet outil ultra-sophistiqué. Les premières observations sont attendues d'ici la fin de la décennie. Dans un projet commun impliquant les États-Unis, Japon et Europe, SISSA - pour l'instant le seul partenaire italien - jouera un rôle important.

Selon les mots de Baccigalupi et Perrotta :« Notre groupe de recherche, impliquant également Davide Poletti, Nicoletta Krachmalnicoff et Giuseppe Puglisi, en collaboration avec des institutions européennes telles que le Laboratoire d'Astrophysique et de Cosmologie de Paris et l'Imperial College, Londres, nous étudierons les contaminants du signal, c'est-à-dire les émissions provenant de notre galaxie, tels que la poussière ou le gaz, qui peuvent interférer avec l'analyse des ondes gravitationnelles primordiales. Ce que nous allons faire, c'est tenter de mesurer les signaux polluants et de les éliminer en appliquant des modèles mathématiques aux données. L'Observatoire Simons fera l'objet d'une étude qui s'inscrira dans un axe de recherche déjà bien établi pour le groupe de Trieste. Également lié à cela, l'équipe SISSA participe à RadioForegrounds, un projet qui fait partie d'Horizon 2020 de la Commission européenne et dont Francesca Perrotta est la responsable italienne.

Le désert d'Atacama, d'une superficie de plus de 100, 000 km ² , est considéré comme l'un des endroits les plus secs du monde et des expériences y sont déjà en cours, avec des télescopes préexistants comme celui utilisé dans l'expérience POLARBEAR (à 5 200 mètres d'altitude) dans laquelle les scientifiques de SISSA participent activement à l'étude du fond diffus cosmologique. Deux autres télescopes, appelé le Simons Array, sont déjà en construction dans le même quartier. Ceux-ci seront désormais rejoints par le plus grand programme de télescopes de l'Observatoire Simons.