Communiqué de presse

Les télescopes BlackGEM partent à la recherche de sources d'ondes gravitationnelles à l'observatoire de La Silla de l'ESO

16 mai 2023

Le réseau BlackGEM, composé de trois nouveaux télescopes situés à l'Observatoire de La Silla de l'ESO, a commencé à fonctionner. Les télescopes scruteront le ciel austral pour traquer les événements cosmiques qui produisent des ondes gravitationnelles, tels que les fusions d'étoiles à neutrons et de trous noirs.

Certains événements cataclysmiques dans l'Univers, tels que la collision de trous noirs ou d'étoiles à neutrons, créent des ondes gravitationnelles, c'est-à-dire des ondulations dans la structure du temps et de l'espace. Des observatoires comme le Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) et l'interféromètre Virgo sont conçus pour détecter ces ondes. Mais ils ne peuvent pas en déterminer l'origine avec précision ni voir la lumière fugace qui résulte des collisions entre les étoiles à neutrons et les trous noirs. BlackGEM a pour mission de balayer rapidement de vastes zones du ciel afin de traquer avec précision les sources d'ondes gravitationnelles en utilisant la lumière visible.

"Avec BlackGEM, nous souhaitons intensifier l'étude des événements cosmiques à l'aide des ondes gravitationnelles et de la lumière visible", explique Paul Groot, de l'université Radboud aux Pays-Bas, chercheur principal du projet. "La combinaison des deux nous en apprend beaucoup plus sur ces événements que seulement l'un ou l'autre".

En détectant à la fois les ondes gravitationnelles et leurs contreparties visibles, les astronomes peuvent confirmer la nature des sources d'ondes gravitationnelles et déterminer leur emplacement précis. L'utilisation de la lumière visible permet également d'observer en détail les processus qui se produisent lors de ces fusions, comme la formation d'éléments lourds tels que l'or et le platine.

À ce jour, cependant, seule une contrepartie visible d'une source d'ondes gravitationnelles a été détectée. En outre, même les détecteurs d'ondes gravitationnelles les plus avancés, tels que LIGO ou Virgo, ne peuvent pas identifier précisément leurs sources ; au mieux, ils peuvent réduire la localisation d'une source à une zone d'environ 400 pleines lunes dans le ciel. BlackGEM balayera efficacement de telles régions à une résolution suffisamment élevée pour localiser de manière cohérente les sources d'ondes gravitationnelles en utilisant la lumière visible.

Les trois télescopes qui composent BlackGEM ont été construits par un consortium d'universités : Radboud University, Netherlands Research School for Astronomy, et KU Leuven en Belgique. Les télescopes ont chacun un diamètre de 65 centimètres et peuvent étudier simultanément différentes zones du ciel. La collaboration vise à étendre le réseau à 15 télescopes, afin d'améliorer encore sa couverture de balayage. BlackGEM est hébergé à l'Observatoire de La Silla de l'ESO au Chili, ce qui en fait le premier réseau de ce type dans l'hémisphère sud.

"Malgré le modeste miroir primaire de 65 centimètres, nous allons aussi loin que certains projets dotés de miroirs beaucoup plus grands, car nous tirons pleinement parti des excellentes conditions d'observation de La Silla", explique M. Groot.

Une fois que BlackGEM aura identifié avec précision une source d'ondes gravitationnelles, des télescopes plus grands, tels que le Very Large Telescope de l'ESO ou le futur Extremely Large Telescope de l'ESO, pourront effectuer des observations de suivi détaillées, qui contribueront à faire la lumière sur certains des événements les plus extrêmes du cosmos.

Outre sa recherche des contreparties optiques des ondes gravitationnelles, BlackGEM effectuera également des relevés du ciel austral. Ses opérations sont entièrement automatisées, ce qui signifie que le réseau peut rapidement trouver et observer des événements astronomiques "transitoires", qui apparaissent soudainement et disparaissent rapidement du champ de vision. Les astronomes pourront ainsi mieux comprendre les phénomènes astronomiques éphémères tels que les supernovae, ces énormes explosions qui marquent la fin de la vie d'une étoile massive.

"Grâce à BlackGEM, La Silla a désormais le potentiel pour devenir un acteur majeur de la recherche sur les événements transitoires", déclare Ivo Saviane, responsable du site à l'Observatoire de La Silla de l'ESO. "Nous nous attendons à ce que ce projet donne lieu à de nombreux résultats exceptionnels, ce qui élargira la portée du site tant pour la communauté scientifique que pour le grand public."

Plus d'informations

Le consortium BlackGEM est composé de NOVA (Netherlands Research School for Astronomy, l'alliance nationale néerlandaise en astronomie entre l'université d'Amsterdam, l'université de Groningue, l'université de Leiden et l'université Radboud) ; l'université Radboud, Pays-Bas ; KU Leuven, Belgique ; l'institut Weizmann, l'université hébraïque de Jérusalem et l'université de Tel-Aviv, Israël ; l'université de Manchester et l'observatoire et le planétarium d'Armagh, au Royaume-Uni ; l'université Texas Tech, l'université de Californie à Davis et l'observatoire de Las Cumbres, aux États-Unis ; l'université de Potsdam, en Allemagne ; l'université technique danoise, au Danemark ; l'université de Barcelone, en Espagne ; et l'université de Valparaíso, au Chili.

L'Observatoire Européen Austral (ESO) permet aux scientifiques du monde entier de découvrir les secrets de l'Univers pour le bénéfice de tous. Nous concevons, construisons et exploitons des observatoires au sol de classe mondiale - que les astronomes utilisent pour s'attaquer à des questions passionnantes et transmettre la fascination de l'astronomie - et nous encourageons la collaboration internationale en astronomie. Créé en 1962 en tant qu'organisation intergouvernementale, l'ESO est aujourd'hui soutenu par 16 États membres (Allemagne, Autriche, Belgique, Danemark, Espagne, France, Finlande, Irlande, Italie, Pays-Bas, Pologne, Portugal, République tchèque, Royaume-Uni, Suède et Suisse), ainsi que par l'État hôte du Chili et l'Australie en tant que partenaire stratégique. Le siège de l'ESO ainsi que son centre d'accueil et son planétarium, l'ESO Supernova, sont situés près de Munich en Allemagne, tandis que le désert chilien d'Atacama, un endroit magnifique offrant des conditions uniques pour observer le ciel, accueille nos télescopes. L'ESO exploite trois sites d'observation : La Silla, Paranal et Chajnantor. À Paranal, l'ESO exploite le Very Large Telescope et son Very Large Telescope Interferometer, ainsi que des télescopes de sondage tel que VISTA. Toujours à Paranal, l'ESO accueillera et exploitera le Cherenkov Telescope Array South, l'observatoire de rayons gamma le plus grand et le plus sensible au monde. Avec ses partenaires internationaux, l'ESO exploite APEX et ALMA à Chajnantor, deux installations qui observent le ciel dans le domaine millimétrique et submillimétrique. Au Cerro Armazones, près de Paranal, nous construisons "le plus grand œil au monde tourné vers le ciel" - l'Extremely Large Telescope de l'ESO. Depuis nos bureaux de Santiago du Chili, nous soutenons nos opérations dans le pays et nous nous engageons auprès des partenaires et de la société chiliens.