La mission spatiale LISA (Laser Interferometer Space Antenna) permettra la détection d’ondes gravitationnelles à basses fréquences et aura un grand nombre d’impacts scientifiques majeurs en astrophysique, en cosmologie, et en physique fondamentale. Le principe de cette mission spatiale consiste à mesurer l’interférence entre des liens laser échangés entre trois satellites en orbite héliocentrique. Les signatures des ondes gravitationnelles se retrouvent imprimées dans ces mesures interférométriques et doivent être extraites des bruits instrumentaux. En particulier, il est indispensable de réduire le bruit de fréquence des lasers d’environ 8 ordres de grandeur pour permettre la détection des ondes gravitationnelles. Ceci est réalisé par une technique nommée « Time Delay Interferometry » (TDI) qui combine astucieusement les diverses mesures interférométriques en leur appliquant un délai temporel, permettant une réduction significative du bruit de fréquence des lasers. Dans le cadre de LISA, cette procédure sera effectuée dans la phase de prétraitement des données. Ce prétraitement aura pour objectif de réduire un grand nombre de bruits et de produire les données « TDI » qui seront utilisées pour la recherche d’ondes gravitationnelles.

L’équipe Théorie et Métrologie du SYRTE développe de nouvelles méthodes qui permettront de réduire efficacement les bruits dans les données LISA pour permettre la détection d’ondes gravitationnelles et l’extraction des résultats scientifiques de différents types de sources. Ces méthodes seront ensuite implémentées sous forme d’une chaine de pré-traitement des données LISA.
Un premier résultat innovant a été obtenu en 2022. Il est décrit dans l’article suivant : Olaf Hartwig, Jean-Baptiste Bayle, Martin Staab, Aurélien Hees, Marc Lilley, and Peter Wolf, Phys. Rev. D 105, 122008 (2022)

Contacts : Aurélien Hees, Marc Lilley, Peter Wolf.