Mais une grande partie des nuances des GW que LIGO et d'autres détecteurs ont trouvées dans les 90 ondes gravitationnelles candidates qu'ils ont trouvées depuis 2016 sont perdues.

Les chercheurs ont du mal à déterminer de quelle galaxie provient une onde gravitationnelle. Mais maintenant, un nouvel article rédigé par des chercheurs néerlandais propose une stratégie et développe des simulations qui pourraient aider à affiner la recherche du lieu de naissance des GW. Pour ce faire, ils utilisent un autre chouchou des astronomes du monde entier :les lentilles gravitationnelles.

Il est important de noter que les GW seraient causées par la fusion de trous noirs. Ces événements catastrophiques déforment littéralement l’espace-temps au point que leur fusion provoque des ondulations dans la gravité elle-même. Cependant, ces signaux sont extraordinairement faibles lorsqu'ils nous parviennent, et ils proviennent souvent de milliards d'années-lumière.

Les détecteurs comme LIGO sont explicitement conçus pour rechercher ces signaux, mais il est toujours difficile d'obtenir un bon rapport signal/bruit. Par conséquent, ils ne sont pas non plus particulièrement doués pour détailler l’origine d’un signal GW particulier. Ils peuvent généralement dire :"Cela vient de cette partie du ciel là-bas", mais comme "cette partie du ciel" pourrait contenir des milliards de galaxies, cela ne fait pas grand-chose pour le préciser.

Mais les astronomes perdent beaucoup de contexte quant à ce qu'un GW peut leur dire sur sa galaxie d'origine s'ils ne savent pas de quelle galaxie il provient. C'est là qu'intervient la lentille gravitationnelle.

Les lentilles gravitationnelles sont un phénomène physique par lequel le signal (dans la plupart des cas la lumière) provenant d'un objet très lointain est déformé par la masse d'un objet situé entre l'objet le plus éloigné et nous ici sur Terre. Ils sont responsables de la création des « Anneaux d'Einstein », certaines des images astronomiques les plus spectaculaires.

Cependant, la lumière n’est pas la seule chose qui peut être affectée par la masse :les ondes gravitationnelles le peuvent aussi. Par conséquent, il est au moins possible que les ondes gravitationnelles elles-mêmes soient déformées par la masse d’un objet situé entre elles et la Terre. Si les astronomes sont capables de détecter cette déformation, ils peuvent également déterminer de quelle galaxie spécifique dans une zone du ciel provient le signe GW.

Une fois que les astronomes peuvent localiser la galaxie précise, créant une onde gravitationnelle, le ciel n’est (pas) la limite. Ils peuvent affiner toutes sortes de caractéristiques non seulement de la galaxie génératrice d’ondes elle-même, mais également de la galaxie située devant elle, créant ainsi la lentille. Mais comment exactement les astronomes devraient-ils procéder pour réaliser ce travail ?

C'est l'objet du nouvel article d'Ewoud Wempe, doctorant. étudiant à l'Université de Groningen et leurs co-auteurs. L'article, publié dans les Avis mensuels de la Royal Astronomical Society , détaille plusieurs simulations qui tentent de préciser l'origine d'une onde gravitationnelle lentille. Ils utilisent notamment une technique similaire à la triangulation utilisée par les téléphones portables pour déterminer où ils se trouvent exactement par rapport aux satellites GPS.

L'utilisation de cette technique peut s'avérer fructueuse à l'avenir, car les auteurs estiment qu'il existe jusqu'à 215 000 candidats potentiels à lentille GW qui seraient détectables dans les ensembles de données de la prochaine génération de détecteurs GW. Alors que celles-ci sont encore en ligne, les mondes de la théorie et de la modélisation continuent de travailler dur pour tenter de déterminer quel type de données seraient attendues pour les différentes réalités physiques de ce nouveau type d'observation astronomique.