L'optique adaptative améliore la détection des ondes gravitationnelles

Une équipe de l'Université de Californie, Riverside, dirigée par Jonathan Richardson, a dévoilé une nouvelle technologie optique qui devrait considérablement améliorer les observatoires d'ondes gravitationnelles comme LIGO. Cette avancée, détaillée dans un article de recherche publié le 16 février [US], s'attaque à une limitation critique : les distorsions des miroirs de LIGO causées par l'augmentation de la puissance du laser. LIGO, composé de deux interféromètres laser de 4 kilomètres situés dans l'État de Washington et en Louisiane, détecte les ondes gravitationnelles – des ondulations dans l'espace-temps causées par l'accélération d'objets massifs. Ces ondes offrent une nouvelle perspective sur l'univers, complétant les observations électromagnétiques. Pour sonder plus loin dans le temps cosmique, des projets comme Cosmic Explorer, un observatoire de 40 kilomètres prévu, nécessitent une puissance laser dépassant 1 mégawatt. La nouvelle technologie utilise une approche d'optique adaptative à faible bruit et à haute résolution pour corriger les distorsions des miroirs. En projetant un rayonnement infrarouge correctif sur les miroirs, l'instrument, un prototype utilisant des principes optiques non imageurs, permet une puissance laser plus élevée à l'intérieur des interféromètres. Cette avancée est cruciale pour les détecteurs de nouvelle génération et promet de répondre à des questions fondamentales sur le taux d'expansion de l'univers et la nature des trous noirs. L'amélioration de la précision dans la mesure de la dynamique des trous noirs permettra de tester rigoureusement la relativité générale et les théories alternatives.