Un nouveau détecteur de matière noire chargé de quartz enregistre des signaux inédits

Le nouveau détecteur pourrait potentiellement capter des ondes gravitationnelles de haute fréquence, mais à quoi allons-nous comparer ces données ?

University of Western Australia

Des chercheurs du Centre d’excellence ARC pour la physique des particules de matière noire (CDM) et de l’Université d’Australie occidentale ont construit un détecteur de deux centimètres qui, au cours de ses 153 premiers jours de fonctionnement, a détecté quelques événements qui, selon les chercheurs, pourraient être des ondes gravitationnelles de haute fréquence, qui n’ont jamais été observées auparavant. Ces types d’ondes auraient été créés par un trou noir primordial ou un nuage de particules de matière noire.

Les ondes gravitationnelles de basse fréquence sont causées par deux trous noirs qui tournent et fusionnent l’un dans l’autre ou par une étoile qui disparaît dans un trou noir. La plupart des recherches se sont concentrées sur ces ondes de basse fréquence, mais il existe également un nombre important de propositions théoriques concernant des sources d’ondes gravitationnelles de haute fréquence.

Le nouveau détecteur pourrait être capable de capter des ondes gravitationnelles à haute fréquence, car il est construit autour d’un résonateur d’ondes acoustiques en cristal de quartz qui peut vibrer à des fréquences élevées grâce aux ondes acoustiques qui traversent son épaisseur. Ces ondes induisent une charge électrique qui est captée par des plaques conductrices et amplifiée en un signal plus facile à repérer pour les chercheurs.

Jusqu’à présent, le résonateur a détecté une certaine activité le 12 mai 2019 et le 27 novembre 2019. Les explications potentielles de cette activité ont été publiées ce mois-ci dans la revue Physical Review Letters.

“Il est passionnant que cet événement ait montré que le nouveau détecteur est sensible et nous donne des résultats, mais nous devons maintenant déterminer exactement ce que ces résultats signifient”, a déclaré William Campbell, chercheur à l’Université de Western Australia et coauteur de l’article, dans un communiqué de presse.

Campbell a ajouté que lui et son équipe ont démontré pour la toute première fois que ces dispositifs peuvent être utilisés comme détecteurs d’ondes gravitationnelles très sensibles et que cette expérience est l’une des deux seules actuellement actives dans le monde à rechercher des ondes gravitationnelles de haute fréquence à ces fréquences. Le développement de cette technologie pourrait potentiellement apporter de nouvelles perspectives dans ce domaine de l’astronomie des ondes gravitationnelles.

Cependant, jusqu’à ce que les chercheurs parviennent à prouver que l’activité détectée était bien des ondes gravitationnelles de haute fréquence, il reste la possibilité que les événements soient autre chose, comme un événement météorique ou un processus atomique interne. À cette fin, les physiciens travaillent sur de nouveaux détecteurs.

“La prochaine génération de l’expérience consistera à construire un clone du détecteur et un détecteur de muons sensible aux particules cosmiques. Si les deux détecteurs découvrent la présence d’ondes gravitationnelles, ce sera vraiment passionnant”, a conclu M. Campbell.

Lire aussi : La prochaine génération de détecteurs de matière noire permettra d’étudier l’Univers comme jamais auparavant

Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche