Ecole de Physique des Astroparticules
27 mai - 1 juin 2013
OHP, Saint Michel l'Observatoire

Ondes Gravitationnelles

Suivi électromagnetique des observations des ondes gravitationnelles

Eric CHASSANDE-MOTTIN
Astroparticule et Cosmologie (APC)

Cours
Avec l'entrée en fonction d'une génération de détecteurs avancés, la Physique des ondes gravitationnelles entrera dans une nouvelle ère. Grâce leur sensibilité dix fois meilleure, les détecteurs avancés advanced LIGO et advanced Virgo réaliseront probablement la première détection directe des ondes gravitationnelles.

Les sources les plus vraisemblables sont des événements astrophysiques violents comme les effondrements de coeur stellaire ou les coalescences de binaires d'étoiles à neutrons et/ou trous noirs. Il est probable que de tels phénomènes ne soient pas uniquement visibles via les ondes gravitationnelles mais aussi via leurs émissions électromagnétiques. L'observation d'une contrepartie électromagnétique (des ondes radios aux rayons gamma) pourrait être un élément clef pour la confirmation de l'origine cosmique du premier événement gravitationnel détecté.
Chapitres
  1. Motivations astrophysiques
  2. Contreparties électromagnétiques aux transitoires gravitationnelles (Rémanence des sursauts gamma, kilonova, etc)
  3. Production d'alertes à partir des observations gravitationnelles
    1. Sélection d'événements
    2. Reconstruction de la direction de la source
    3. Stratégie de pointé
  4. Recherche de transitoire optiques dans les images astronomiques de suivi


Résumé
Ce cours est une revue des motivations du suivi électromagnétique des observations gravitationnelles et des éléments nécessaires à sa réalisation. Dans ce cours, nous décrirons les émissions électromagnétiques potentiellement associées aux sources d'ondes gravitationnelles transitoires avec une attentation particulière sur les sursauts gamma et leur rémanence optique et radio. Nous aborderons les aspects liés à la production d'alertes à partir des données ondes gravitationnelles et des stratégies d'observation qui en découlent. Nous examinerons enfin la recherche de transitoires optiques dans les images astrophysiques. Nous baserons ce cours sur l'expérience acquise lors des dernières campagnes de prises de données scientifiques par LIGO et Virgo. Nous discuterons les perspectives offertes dans ce domaine par les détecteurs avancés.
Bibliographie
    • Identifying Elusive Electromagnetic Counterparts to Gravitational Wave Mergers: an end-to-end simulation
      http://arxiv.org/abs/1210.6362
    • Implementation and testing of the first prompt search for gravitational wave transients with electromagnetic counterparts
      http://arxiv.org/abs/1109.3498
    • First Low-Latency LIGO+Virgo Search for Binary Inspirals and their Electromagnetic Counterparts
      http://arxiv.org/abs/1112.6005
    • Prospects for Localization of Gravitational Wave Transients by the Advanced LIGO and Advanced Virgo Observatories
      http://arxiv.org/abs/1304.0670

 

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