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Étude de la lumière diffusée sur le détecteur d’ondes gravitationnelles Virgo

Le détecteur d’onde gravitationnelle Virgo, installé à Pise, fonctionne sur le principe d’un interféromètre laser avec des bras de 3 km de long. En août 2017, la première observation conjointe d’ondes gravitationnelles, par les détecteurs LIGO et Virgo, provenant d’une coalescence d’étoiles à neutrons et d’un sursaut gamma, suivie par celle d’un signal optique, a ouvert un tout nouveau chapitre de l’astronomie multi-messagers. Une période d’observation conjointe des détecteurs LIGO (aux États-Unis) et Virgo s’en est suivie d’avril 2019 à mars 2020, permettant la détection hebdomadaire de coalescences de systèmes binaires compacts (notamment des trous noirs). Depuis mai 2020, le détecteur Virgo est entré dans une phase de modifications et d’améliorations (upgrade Advanced Virgo +) en vue d’une nouvelle période d’observation prévue en 2022. Plusieurs bancs optiques, suspendus et placés sous vide, sont utilisés pour extraire le faisceau laser en différentes localisations . Ces bancs hébergent des éléments optiques et des capteurs de lumière (photodiodes, photodiodes à quadrants, caméras, …) qui ont pour rôle d’extraire les signaux utiles pour la détection des ondes gravitationnelles et pour le contrôle de la position des miroirs de l’interféromètre. Ces éléments peuvent diffuser une partie de la lumière incidente ou générer des réflexions parasites. Cette lumière importune peut se recombiner avec le faisceau principal, et par interférences générer des variations de la puissance laser mesurée sur les photodiodes principales, variations qui sont interprétées comme le passage d’une onde gravitationnelle.

Le LAPP propose un stage de Master 2 afin de participer à la caractérisation de la lumière diffusée sur les bancs optiques suspendus qui composent le système de détection de l’interféromètre Virgo.

o Niveau : stage de Master 2 pouvant être suivi d’une thèse

o Date du stage : printemps 2021

o Responsable : Romain Gouaty

o Téléphone : 04 50 09 55 19

o e-mail : gouaty@lapp.in2p3.fr

o Membres de l’équipe d’encadrement : R. Bonnand, D. Buskulic, R. Flaminio, R. Gouaty, F. Marion, T. Regimbau, L. Rolland, E. Tournefier, D. Verkindt, M. Was

Sujet détaillé :