Virgo est une antenne d'un type nouveau, destinée à détecter le passage d'ondes gravitationnelles venant du cosmos. Celles-ci ce manifestent par de petits changements des distances de l'ordre de millième de milliardième du milliardième de mètre pour une distance de un mètre. Pour parvenir à mesurer de si petites variations de distance, paradoxalement il faut un grand instrument.  Virgo, que l'on voit sur la photo ci-dessous,  est consruit en Toscane, à Cascina, près de Pise. Il est constitué de deux longs bras de 3 km, constitués de deux tuyaux sous vide parcourus par un faisceau laser. La mesure des variations des longueurs  repose sur la comparaison du temps mis par la lumière pour parcourir ces deux bras.

virgo aerien

 

Une onde de gravitation arrivant sur la Terre fait vibrer l’espace d’abord sur le trajet d’un faisceau de Virgo, puis sur l’autre. Les variations de longueur des bras induisent des variations d’intensité lumineuse dans le détecteur de lumière, qui permettent de reconstituer la forme de l’onde.

Sur les 3 km de distance, la différence de distance à mesurer est de l’ordre de 10-18 mètres ! Pour être capable de cet exploit il faut éliminer toutes les sortes de causes possibles de variation des distances : variation de position des miroirs à cause de courants d’air et surtout tremblements (grâce des isolants sismiques), déformations dues à leur échaufement, etc. Il faut aussi être capable de créer des faisceaux  Laser d'une extrème stabilité en fréquence et en puissance.

La stabilité du laser, la qualité des miroirs, les "bruits" laser, la pression de radiation, le "mode cleaner", le recyclage de puissance sont des points critiques ... Les idées sur ces questions sont venues progressivement, depuis les années 1980, puis depuis la décision de construire Virgo en 1985 en réunissant les groupes Français et Italiens qui possèdaient des compétences complémentaires.

 

Bienvenue

L’unité de recherche Artemis réunit des spécialistes des lasers et du traitement du signal, des mathématiciens, des astrophysiciens des objets compacts pour créer une antenne d’un type nouveau, détectant des signaux encore jamais détectés : Virgo. Depuis 1999, sa conception, la modélisation de sources cosmiques et de leurs signaux sont au coeur de l’activité d’Artemis.

Virgo est un détecteur de l’extrême dont les performances reposent en premier lieu sur les propriétés exceptionnelles des lasers et des miroirs. C’est au CSNSM et au LAL, à Orsay que ces méthodes utilisées aujourd’hui ont été développés sous la direction d’Alain Brillet, avant que l’équipe ne rejoigne l’Observatoire de la Côte d’Azur.Le design optique de Virgo a été guidé par la modélisation initiée et développée par Jean-Yves VINET et Jean-Daniel FOURNIER. Celle-ci est toujours utilisée pour les développements actuels.

Directeur : Nelson CHRISTENSEN

Artémis UMR 7250

Boulevard de l’Observatoire CS 34229 - F 06304 NICE Cedex 4 Tél. : +33 (0)4 92 00 30 11 - Fax : +33 (0)4 92 00 30 33

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