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Un astrophysicien de la VUB étudie le bruit des ondes gravitationnelles pour lever un pan du voile sur les premiers âges de l’univers
Les ondes gravitationnelles sont des ondulations de l’espace-temps. Un phénomène que l’on peut comparer aux ondulations d’une toile sur laquelle on placerait une lourde boule en rotation. Dans l’univers, ces « boules » sont des objets massifs tels que des trous noirs et des étoiles à neutrons, qui font vibrer l’espace-temps lorsqu’ils entrent en orbite l’un autour de l’autre et finissent par fusionner. Ces vibrations, ou ondes gravitationnelles, traversent l’espace et, même si elles sont presque imperceptibles, elles peuvent être détectées ici sur terre avec l’équipement adéquat. Depuis la première détection d’une onde gravitationnelle en 2015, près d’un siècle après leur prédiction théorique par Einstein, une centaine d’autres ont été mesurées dans le monde entier. Ces observations nous donnent des indications précieuses sur les propriétés et le comportement des objets massifs dans l’univers.
VUB-astrofysicus Kevin Turbang van de onderzoeksgroep Elementary Particle Physics, richtte zijn PhD onderzoek niet alleen op het waarnemen van deze golven, maar ook op het bestuderen van de achtergrondruis die door zwakkere, verder verwijderde bronnen wordt geproduceerd. “Door deze achtergrondruis te analyseren, hopen we een beter beeld te krijgen van de populatie van binaire zwarte gaten en neutronensterren in het universum.” zegt Turbang. “Wat dit onderzoek echter bijzonder spannend maakt, is de mogelijkheid om de achtergrondruis te gebruiken om kosmische verschijnselen en processen te ontdekken die teruggaan tot de vroegste fases van het universum, kort na de oerknal.” vervolgt Turbang. “Uit onderzoek blijkt echter dat de huidige technologie en analysemethoden nog niet toereikend zijn om deze achtergrondruis nauwkeurig te meten. Om dit te verhelpen, stelden we een nieuwe techniek voor en konden we met gesimuleerde data aantonen dat deze veelbelovende resultaten biedt. Met onze alternatieve benadering zal zodra de meetinfrastructuur beter wordt, de detectietijd aanzienlijk korter worden en onze kennis over het universum verder uitbreiden.” besluit Turbang.
Kevin Turbang, astrophysicien à la VUB et membre du groupe de recherche Elementary Particle Physics (physique des particules élémentaires), a concentré sa thèse de doctorat non seulement sur la détection de ces ondes, mais aussi sur l’étude du bruit de fond produit par des sources plus faibles et plus éloignées. « En analysant ce bruit de fond, nous espérons approfondir nos connaissances sur la population de trous noirs et d’étoiles à neutrons binaires dans l’univers », explique le chercheur. « Ce qui rend cette recherche particulièrement passionnante, c’est la possibilité d’utiliser le bruit de fond pour découvrir des phénomènes et des processus cosmiques qui remontent aux premiers âges de l’univers, peu après le Big Bang », poursuit-il. « Toutefois, les recherches montrent que la technologie et les méthodes d’analyse actuelles ne permettent pas encore de mesurer avec précision ce bruit de fond. Pour y remédier, nous avons proposé des nouvelles algorithmes et avons pu montrer, à l’aide de données simulées, que cette méthode d'analyse offrait des résultats prometteurs. Avec notre approche alternative, une fois que les infrastructures de mesure se seront améliorées, le temps de détection sera nettement plus court et nous permettra de mieux comprendre l’univers », conclut-il.
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Koen Stein
