Illustration d’artiste d’un trou noir et d’une étoile à neutrons en orbite l’un autour de l’autre et sur le point de fusionner. Crédit : Carl Knox, Université OzGrav-Swinburne
L’astronomie multimessager est un domaine émergent qui vise à étudier les objets astronomiques à l’aide de différents « messagers » ou sources, comme le rayonnement électromagnétique (lumière), les neutrinos et ondes gravitationnelles. Ce champ a acquis une énorme reconnaissance après la détection conjointe d’ondes gravitationnelles et de sursauts gamma en 2017. Les ondes gravitationnelles peuvent être utilisées pour identifier la direction du ciel d’un événement dans l’espace et alerter les télescopes conventionnels pour qu’ils suivent d’autres sources de rayonnement. Cependant, le suivi des émissions rapides nécessiterait une localisation rapide et précise de ces événements, ce qui sera essentiel pour les observations conjointes à l’avenir.
La méthode conventionnelle pour estimer avec précision la direction du ciel des ondes gravitationnelles est fastidieuse – prenant de quelques heures à quelques jours – alors qu’une version en ligne plus rapide ne nécessite que quelques secondes. Il y a une capacité émergente du LIGO-Collaboration Vierge pour détecter les ondes gravitationnelles des coalescences binaires électromagnétiques-lumineuses, des dizaines de secondes avant leur fusion finale, et fournir des alertes à travers le monde.
L’objectif est de coordonner des observations de suivi rapide avec d’autres télescopes dans le monde pour capturer des éclairs électromagnétiques potentiels en quelques minutes à partir de la fusion de deux étoiles à neutrons, ou d’un étoile à neutrons avec un trou noir– ce n’était pas possible avant.
L’équipe SPIIR de l’Université d’Australie occidentale est l’un des leaders mondiaux dans ce domaine de recherche. Déterminer les directions du ciel dans les secondes qui suivent un événement de fusion est crucial, car la plupart des télescopes doivent savoir où pointer dans le ciel. Dans notre article récemment accepté,[1] dirigés par trois étudiants invités (premier cycle et maîtrise par la recherche) au nœud OzGrav-UWA, nous avons appliqué des approximations analytiques pour réduire considérablement le temps de calcul de la méthode de localisation conventionnelle tout en conservant son précision. Une approche semi-analytique similaire a également été publiée dans une autre étude récente.[2]
Les résultats de ce travail montrent un grand potentiel et seront intégrés dans le pipeline en ligne SPIIR à l’avenir lors de la prochaine campagne d’observation. Nous espérons que ce travail complète d’autres méthodes de la collaboration LIGO-Virgo et qu’il fera partie de quelques découvertes passionnantes.
Écrit par Manoj Kovalam, étudiant au doctorat d’OzGrav, Université d’Australie occidentale.
Les références:
- « Approche semianalytique pour la localisation du ciel des ondes gravitationnelles » par Qian Hu, Cong Zhou, Jhao-Hong Peng, Linqing Wen, Qi Chu et Manoj Kovalam, 3 novembre 2021, Examen physique D.
DOI: 10.1103/PhysRevD.104.104008 - « High speed source localisation in search for gravitational waves from compact object collisions » par Takuya Tsutsui, Kipp Cannon et Leo Tsukada, 22 février 2021, Examen physique D.
DOI: 10.1103/PhysRevD.103.043011
