Le jeudi 14 novembre a marqué la fin de cinq jours passionnants, mystérieux et finalement décevants en astrophysique.
Des télescopes sur toute la planète et dans l'espace ont tourné sur leurs axes dimanche dernier (10 novembre), se précipitant pour balayer le ciel à la recherche d'une source d'ondes gravitationnelles mystérieuses, jamais vues auparavant, repérées par trois détecteurs distincts dans l'État de Washington, en Louisiane et Italie. Personne n'était sûr de ce que c'était. Il ne correspondait pas aux ondes provenant de fusions de trous noirs ou de collisions d'étoiles à neutrons. La découverte a déclenché une chasse internationale pour une "composante électromagnétique" au signal, un flash de lumière qui identifierait le point dans le ciel d'où l'onde est venue et pourrait expliquer ce qui a causé le phénomène.
Mais les observatoires du monde entier n'ont pas trouvé de lumière visible, de rayons X ou de neutrinos qui auraient pu être éjectés d'une étoile qui explose ou d'un autre événement générateur d'ondes gravitationnelles.
"Bupkis", a déclaré Kathleen E. Saavik Ford, astrophysicienne à la City University de New York et associée de recherche à l'American Museum of Natural History, faisant défiler une liste de rapports sur les télescopes jeudi.
Saavik Ford, qui n'était pas impliqué dans l'effort de détection mais l'a suivi de près, a déclaré à Live Science à l'époque que ne rien voir dans le ciel n'était pas un signe certain que rien n'était là. Il pourrait y avoir eu une supernova quelque part vers le centre de la Voie lactée, où la lumière et la poussière d'autres étoiles obscurciraient la lumière de l'objet de notre vue. Ou peut-être que deux trous noirs beaucoup plus loin se sont heurtés et ont produit un motif de vague étrange que personne n'avait prédit. Ou quelque chose d'autre que nous n'avons pas deviné pourrait être là-bas faisant des éclats d'ondes gravitationnelles, cet événement n'étant que notre premier aperçu.
Et les trois détecteurs d'ondes gravitationnelles du monde ont signalé le signal: les deux détecteurs jumeaux de l'Observatoire des ondes gravitationnelles de l'interféromètre laser (LIGO) à Livingston, en Louisiane et à Hanford Site, Washington, ainsi que le détecteur Virgo près de Pise, en Italie. Chaque détecteur a deux bras à angle droit l'un de l'autre, dont l'appareil mesure à l'aide de lasers. Lorsque les ondes gravitationnelles traversent les détecteurs, les ondes déforment l'espace, rétrécissant et allongeant les bras.
L'un des trois détecteurs pourrait facilement produire une lecture d'un signal d'onde gravitationnelle, a déclaré Erin Macdonald, une astrophysicienne qui a précédemment travaillé dans la collaboration scientifique LIGO et travaille maintenant en tant que consultante scientifique pour la télévision et les films de science-fiction.
"Ces détecteurs, c'est fou à quel point ils sont sensibles", a-t-elle déclaré.
"Les détecteurs de Washington et de Louisiane, ces bras mesurent 4 kilomètres de long, et ils détectent des signaux d'environ un millième d'atome, les changements dans ces bras", a-t-elle déclaré. "Et donc les miroirs qu'ils utilisent ont des systèmes de suspension très complexes et des revêtements de miroir très soignés. Mais parce qu'ils sont si sensibles, ils captent toutes sortes de sources de bruit."
Le détecteur en Louisiane, par exemple, est à environ 80 miles (130 km) à l'intérieur des terres, mais la mer l'affecte toujours.
"Par une journée venteuse, ils peuvent ramasser des vagues sur la côte", a déclaré Macdonald. "Ils peuvent également ramasser des camions à des centaines de kilomètres."
Mais il y a des opérateurs sur chaque site qui essaient d'éliminer le bruit en regardant les horaires des trains, l'activité sismique et la météo locale, parmi d'innombrables autres facteurs. À Washington, les chercheurs ont même appris à reconnaître les faibles signaux de lapins sautant par les armes enterrées.
La collaboration LIGO donne un chiffre sur la probabilité que chaque événement soit une erreur. Dans ce cas, l'événement appelé "S191110af" ne se présenterait sous de faux prétextes qu'une fois par 12,681 ans de durée de fonctionnement du détecteur au niveau de sensibilité actuel, a indiqué le groupe.
Une fois en 12 ans n'est pas une coïncidence époustouflante, a déclaré Saavik Ford, il n'était donc pas exclu que le S191110af ait pu être un coup de chance. Mais, a-t-elle dit, les astrophysiciens avaient de bonnes raisons d'espérer que celle-ci était réelle. Cela ressemblait au premier d'une nouvelle classe de signaux qu'ils attendaient depuis longtemps, et les chances de tomber dans une fausse version si rapidement aux trois détecteurs étaient un peu comme obtenir le pire lancer de dés possible du premier coup. . Donc, jeudi, de nombreux chercheurs avaient encore de l'espoir.
"S'il s'agit d'un événement réel, ce serait une explosion sans modèle qui ne serait pas captée par nos pipelines de coalescence binaire compacts", a déclaré à Live Science, jeudi après-midi, Albert Lazzarini, directeur adjoint de LIGO à Caltech.
Les pipelines de coalescence binaires compacts sont les algorithmes que la collaboration utilise pour repérer les salves qui correspondent aux fusions des trous noirs et des étoiles à neutrons. En d'autres termes, ce signal aurait été quelque chose d'étrange, d'une catégorie que LIGO n'avait jamais détectée auparavant.
Toutes sortes d'événements se produisent dans l'univers que nous ne connaissons pas jusqu'à ce que nous tombions dessus, a déclaré Saavik Ford. À la fin des années 1960, les États-Unis ont placé quatre satellites dans l'espace conçus pour rechercher les signatures électromagnétiques des essais nucléaires soviétiques, mais ces satellites ont plutôt détecté des éclairs de rayons gamma qui ne correspondaient à aucune signature d'armes nucléaires. Ce n'est que dans les années 1970 que les astrophysiciens ont confirmé que les sursauts venaient de la mauvaise direction, qu'il s'agissait en fait de signaux provenant du plus profond de l'espace qui n'avaient jamais été prédits.
Jeudi, a déclaré Saavik Ford, il était possible que quelque chose de similaire se produise avec ces signaux d'ondes.
"C'est une toute nouvelle façon de ressentir l'univers", a-t-elle dit, "si plusieurs autres rafales sans modèle sans composants électromagnétiques se produisent dans les cinq prochaines années, nous le saurons."
Mais à 18 h 14 EST ce même jour, Christopher Berry, astronome à la Northwestern University dans l'Illinois et membre de la collaboration LIGO, a tweeté: "Hélas, # S191110af a maintenant été rétracté!"
Dans un tweet de suivi répondant à une question de Live Science, il a expliqué comment l'erreur s'était produite dans trois sites séparés par des milliers de kilomètres.
"Malchance aléatoire", a-t-il déclaré. "Le glitchiness n'était que dans un seul détecteur, mais il semblait correspondre à un bruit typique aléatoire ailleurs par hasard. C'est ce que les algorithmes de recherche devraient prendre en compte dans leurs taux de fausses alarmes, mais quand c'est un nouveau type de bruit, cela ne fonctionne pas" t toujours travailler. "
