Artémis UMR 7250

Détails: Publication : 6 juin 2023

Un atelier international a lieu à partir du 12 juin à l'Observatore de la Côte d'azur pour péréparer le catalogue de la mission spatiale LISA. Nous avons demandé à Astrid Lamberts, membre du comité d'organisation, de nous en expliquer la raison.

Bonjour Astrid, une trentaine de personnes venant d’une dizaine de pays viennent à Nice à ton invitation pendant trois jours début juin, peux-tu nous expliquer le but de cette réunion ?
Elles viennent pour préparer la mission spatiale LISA du point de vue astrophysique, précisément pour parler du catalogue. LISA est une mission spatiale de l’agence spatiale européenne pour détecter des ondes gravitationnelles à partir de 2035. Les Américains ont aussi décidé d’en faire partie.

Pourquoi à Nice ?
La France est appelée à jouer un rôle important dans cette mission, et en particulier l’Observatoire : nous avons la charge de créer les produits finaux de la mission spatiale LISA, les produits les plus travaillés, les plus aboutis, et la première chose à laquelle on pense, c’est un catalogue. Un catalogue, c’est une liste de tout ce qu’on a vu, avec leurs caractéristiques et éventuellement des liens avec d’autres catalogues pour les objets déjà observés autrement. On peut aussi imaginer d’autres produits, par exemple des outils de visualisation, mais on va d’abord s’occuper du catalogue. Nous allons essayer d’imaginer quelles informations pourraient être mises dans cette liste de milliers d’objets et comment la présenter au monde. Il faut s’en occuper très en avance, car cela a peut représenter un gros travail de développement pour des ingénieur.e.s, ces, chercheur.euses et des technicien.ennes.
C’est pourquoi nous avons invité tous les collègues que nous connaissons en France et à l’étranger ayant déjà travaillé sur ce genre de catalogue, pour d’autres missions spatiales, comme Planck, Fermi, ou pour de grands télescopes, afin de discuter et bénéficier de leur expérience et leurs lumières. Et ils ont répondu positivement.

Qu’y aura-t-il dans ce catalogue ?
On sait que LISA va détecter des couples d’étoiles naines blanches dans la Voie lactée, c’est-à-dire des étoiles assez petites comme le soleil, mais plus évoluées. Quand elles sont deux, assez proches pour tourner l’une autour de l’autre en 10 mn, c’est très rapide, elles émettent des ondes gravitationnelles que LISA pourra détecter. On observe déjà de tels couples avec les télescopes optiques, mais LISA va permettre d’en détecter beaucoup plus, qu’on n’a pas encore vus. On va aussi détecter des trous noirs très massifs, comme ceux qui sont tapis au centre de galaxies, et qui font entre 1000 et 1 millions de masses solaires. S’il y a deux trous noirs au centre de la Galaxie, au lieu d’un seul, on devrait le voir aussi. De même si une petite planète tourne autour on pourrait le voir. Ce genre d’évènement rare permettrait de sonder dans le détail les abords immédiats du trou noir, du jamais vu très intéressant pour tester la relativité générale. IL faut dire aussi que l’analyse des données dans certains cas ne sera pas chose facile, et nous allons aussi y réfléchir.

Merci Astrid, et bonnes réunion !s

Détails: Publication : 26 mai 2023

Après trois ans de mise à niveau et d'attente, en partie à cause de la pandémie de coronavirus, la détection d'ondes gravitationnelles a officiellement repris à Livingston (état de Louisiane) et les membres de la collabration LIGO-Virgo-Kagra commencent une nouvelle chasse aux signaux potentiellement reçus, venant de collissions de trous noirs ou d'étoiles à neutrons..

"Nos équipes LIGO ont travaillé dur au cours des deux dernières années pour être prêtes pour ce moment, et nous sommes en effet prêts", a déclaré le physicien de Caltech Albert Lazzarini, directeur adjoint du laboratoire LIGO, dans un communiqué de presse. Lazzarini a déclaré que les tests d'ingénierie menant au lancement officiel d'aujourd'hui de O4, ont déjà révélé un certain nombre d'événements candidats qui ont été partagés avec la communauté astronomique. "La plupart d'entre eux implique des systèmes binaires de trous noirs, bien que l'on puisse inclure aussi collision entre un trou noir et une étoile à neutrons", a-t-il déclaré. "Les taux de détection semblent être conformes aux attentes", déduites du run précédant. Un de ces événements, appelé S230518h, a été détecté la semaine dernière. C'est cet évenement qui a très probablement été causé par la fusion d'un trou noir et d'une étoile à neutrons, selon les chercheurs. Ils doivent encore confirmer les données et leur analyse.

Le détecteur d'ondes gravitationnelles LIGO de Livingston va être rejoint pour O4 par son jumeau à Hanford (état de Washington) et par le détecteur Virgo en Italie un peu plus tard cette année. Le nouvel observatoire KAGRA au Japon va aussi enregistrer des données quelques temps avant une mise à niveau.

Détails: Publication : 3 avril 2023

Astrid Lamberts, chargée de recherche CNRS à l'Observatoire de la Côte d'Azur (Université Côte d'Azur - Observatoire de la Côte d'Azur - CNRS), partage son temps entre le laboratoire Artemis comme spécialiste des ondes gravitationnelles et le laboratoire Lagrange comme astrophysicienne. Les ondes gravtationnelles, détectées pour la première fois en 2015 par la collaboration LIGO/Virgo lors de la fusion de deux trous noirs (restes d’étoiles bien plus lourdes que le Soleil), étaient prédites par la relativité générale d’Einstein depuis un siècle. Parvenir à les détecter est un tour de force d'une grande utilité : elles constituent désormais un nouveau moyen d’étudier l’Univers, et elles ont commencé à en révèler des aspects inconnus. Si on compare les télescopes à des yeux, les détecteurs d’ondes gravitationnelles sont plutôt des oreilles et depuis quelques années on peut entendre les sons de l’Univers lorsque deux trous noirs ou étoiles à neutrons fusionnent.

Détails: Publication : 6 mars 2023

Système laser pré-stabilisé pour les futurs détecteurs d’ondes gravitationnelles /
Pre-stabilized laser system for future gravitational wave detectors (English below)

Le laboratoire Artemis recrute un professeur Junior sur une durée de 4 ans dans le domaine des lasers continus de haute puissance./The Artemis laboratory is recruiting a CNRS Junior professor for a 4-year period in the field of High power CW lasers.

See here all informations about the contract offer:

https://emploi.cnrs.fr/Offres/CPJ/CPJ-2023-016/Default.aspx

and all usefull information to apply, there :

https://www.cnrs.fr/en/cnrsinfo/join-cnrs-37-tenure-track-positions-available

The application deadline is Avril 14.

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Key words : Laser, ondes gravitationnelles, fibres optiques, métrologie, stabilisation / Laser, gravitational waves, fiber optics, metrology, stabilization

Français

Cette chaire CNRS concerne le développement des systèmes lasers pré-stabilisés pour les futurs détecteurs d’ondes gravitationnelles à moyen et long terme. Ce travail s’articule autour de trois aspects :
- Les lasers de haute puissance (plusieurs centaines de Watts) monofréquence et monomode spatial basée sur les fibres large mode. Il s’agit d’en étudier les effets non linéaires susceptibles d’en limiter le fonctionnement dans le cadre d’un détecteur.
- Les cavités de filtrage de haute puissance et leur stabilisation sur une large bande de fréquence.
- Le développement des systèmes de stabilisation de puissance en dessous du niveau du bruit de grenaille.

Cette activité entre à la fois dans le cadre de l’engagement du laboratoire ARTEMIS dans la collaboration Virgo et dans le cadre des études au profit des détecteurs de troisième génération. Il s’inscrit également dans le cadre de la collaboration avec le laboratoire LP2N ainsi que l’entreprise AzurLight Systems (ALS) à Bordeaux.

Voir le document attaché

English

This CNRS chair concerns the development of pre-stabilized laser systems for future medium and long-term gravitational wave detectors. This work revolves around three aspects:
- High power lasers (several hundred Watts) single frequency and single spatial mode based on wide mode fibers. The aim is to study the non-linear effects likely to limit its operation in the context of a detector.
- High power filter cavities and their stabilization over a wide frequency band.
- The development of power stabilization systems below the shot noise level.
This activity is both part of the ARTEMIS laboratory's commitment to the Virgo collaboration and part of the studies for the benefit of third-generation detectors. It is also part of the collaboration with the LP2N laboratory as well as the company AzurLight Systems (ALS) in Bordeaux.

See attached document

CPJ_2023_ARTEMIS-FR-EN.pdf

Détails: Publication : 13 janvier 2023

English below

Une inspection des données des magnétomètres localisés près des deux antennes LIGO (séparées de 7000 km aux USA) et Virgo (en Italie) révèle des variations simultannées au-dessus de 100 Hz, causées par des éclairs tombant à des milliers de kilomètres (aussi observés par les détecteurs du projet WERA en Pologne). Les auteurs de l'article montrent que ces effets devront être pris en compte dans le design des futures antennes. Les signaux laissés par ces éclairs pourraient sinon mimer des signaux d'ondes gravitationnelles comme ceux du bruit de fond cosmologique. Selon eux, l'alternance jour-nuit et les variations saisonnières des orages pourraient être utiles pour distinguer ces signaux dans les données produites par les antennes gravitationnelles.

An investigation of magnetometer data from the two Advanced LIGO (separated by 7000 km, USA)) and Advanced Virgo (Italy) gravitational wave (GW) detectors reveals simultaneous magnetic field variations above 100 Hz due to lightning strikes thousands of kilometers away from the detectors (also seen by the WERA project detectors). The authors point out that these effects will have to be taken into account when designing future GW detectors to reduce the impact of lightning on the measurements : they could otherwise mimic, by complex mechanisms, very interesting astrophysical signals such as the cosmic background of GW. According to them, diurnal and seasonal weather activity may be useful to distinguish GW from lightning induced signals in detector measurements. https://arxiv.org/abs/2209.00284 lightning locations