La recherche vise à envoyer des alertes aux astronomes et astrophysiciens dans les 30 secondes suivant la détection, contribuant ainsi à améliorer la compréhension des étoiles à neutrons et des trous noirs et de la manière dont les éléments lourds, notamment l'or et l'uranium, sont produits.

L'article, intitulé "Produits d'alerte aux ondes gravitationnelles à faible latence et leurs performances au moment de la quatrième période d'observation LIGO-Virgo-KAGRA", a été récemment publié dans les Actes de l'Académie nationale des sciences. .

Les ondes gravitationnelles interagissent avec l’espace-temps en le comprimant dans une direction tout en l’étirant dans la direction perpendiculaire. C'est pourquoi les détecteurs d'ondes gravitationnelles de pointe actuels sont en forme de L et mesurent les longueurs relatives du laser à l'aide de l'interférométrie, une méthode de mesure qui examine les modèles d'interférence produits par la combinaison de deux sources lumineuses.

La détection des ondes gravitationnelles nécessite de mesurer la longueur du laser avec des mesures précises :équivalent à mesurer la distance à l'étoile la plus proche, à environ quatre années-lumière, jusqu'à la largeur d'un cheveu humain.

Cette recherche fait partie de la collaboration LIGO-Virgo-KAGRA (LVK), un réseau d'interféromètres à ondes gravitationnelles à travers le monde.

Lors de la dernière campagne de simulation, les données des périodes d'observation précédentes ont été utilisées et des signaux d'ondes gravitationnelles simulés ont été ajoutés pour montrer les performances des mises à niveau des logiciels et des équipements. Le logiciel peut détecter la forme des signaux, suivre le comportement du signal et estimer les masses incluses dans l'événement, comme les étoiles à neutrons ou les trous noirs. Les étoiles à neutrons sont les étoiles les plus petites et les plus denses connues et se forment lorsque des étoiles massives explosent en supernovae.

Une fois que ce logiciel détecte un signal d’onde gravitationnelle, il envoie des alertes aux abonnés, qui comprennent généralement des astronomes ou des astrophysiciens, pour leur indiquer où se trouvait le signal dans le ciel. Grâce aux améliorations apportées au cours de cette période d'observation, les scientifiques sont en mesure d'envoyer des alertes plus rapidement, en moins de 30 secondes, après la détection d'une onde gravitationnelle.

"Grâce à ce logiciel, nous pouvons détecter l'onde gravitationnelle provenant des collisions d'étoiles à neutrons qui est normalement trop faible pour être vue à moins que nous sachions exactement où regarder", a déclaré Andrew Toivonen, titulaire d'un doctorat. étudiant à l'école de physique et d'astronomie des villes jumelles de l'Université du Minnesota.

"Détecter d'abord les ondes gravitationnelles aidera à localiser la collision et aidera les astronomes et les astrophysiciens à poursuivre leurs recherches."

Les astronomes et les astrophysiciens pourraient utiliser ces informations pour comprendre le comportement des étoiles à neutrons, étudier les réactions nucléaires entre les étoiles à neutrons et les trous noirs entrant en collision, et comment les éléments lourds, notamment l'or et l'uranium, sont produits.

Il s’agit de la quatrième campagne d’observation utilisant l’observatoire d’ondes gravitationnelles à interféromètre laser (LIGO), et elle sera observée jusqu’en février 2025. Entre les trois dernières périodes d’observation, les scientifiques ont amélioré la détection des signaux. Une fois cette période d'observation terminée, les chercheurs continueront d'examiner les données et d'apporter de nouvelles améliorations dans le but d'envoyer des alertes encore plus rapidement.

L'article multi-institutionnel comprenait Michael Coughlin, professeur adjoint à l'École de physique et d'astronomie de l'Université du Minnesota, en plus de Toivonen.