Depuis 2019, l’Allemagne, les Pays-Bas et la Belgique travaillent de concert pour créer le plus grand observatoire mondial d'ondes gravitationnelles sur le territoire de l’Euregio Meuse-Rhin. La Wallonie est partie prenante de ce projet révolutionnaire qui pourrait permettre de mieux comprendre le Big Bang.
Coupons court d'emblée à la vision classique du télescope avec sa coupole qui s'ouvre pour laisser place à l'observation des étoiles. Le projet Einstein, c'est celui de la construction d'un détecteur d'ondes gravitationnelles... à 250 mètres sous terre !
De nouvelles voies pour connaître l'Univers
Produites lors d'événements cosmiques extrêmes (collision de trous noirs ou fusion d'étoiles à neutrons), les ondes gravitationnelles sont des ondulations de l'espace-temps qui traversent l'Univers et donc la Terre.
Si elles ont été prédites par Albert Einstein en 1916, ce n'est qu'en 2015 qu'elles ont pu être mesurées pour la première fois par le détecteur américain LIGO.
Avec le télescope Einstein, enfoui sous terre à l'abri de toute interférence de surface, les chercheurs ambitionnent de disposer d'un instrument permettant de capter 1 000 fois plus d'ondes que les détecteurs actuels. Ils espèrent ainsi accroître les connaissances sur la physique des trous noirs, l'évolution des étoiles et les instants qui ont suivi le Big Bang.
Plusieurs sites sont envisagés pour l'installation de cet observatoire européen unique, destiné à devenir un centre de référence international un peu à l'instar du CERN à Genève.
Constituée d'un sous-sol profond dur, combiné à une couche superficielle molle et amortissante, la zone des Trois Frontières offre une géologie idéale pour garantir la très haute précision du télescope. L'autre région qui devrait également se porter candidate est la zone montagneuse de Sos Enattos située en Sardaigne.
En route vers la candidature
Universités, organismes scientifiques, institutions publiques... plus de 70 partenaires allemands, belges et néerlandais collaborent pour préparer la candidature de l'Euregio Meuse-Rhin.
Plusieurs études sont menées afin de démontrer la faisabilité du projet : analyses de sols, études environnementales, mise au point de technologies d'essai, cartographie des entreprises de pointe et de génie civil qui pourraient être impliquées... À titre d'exemple, le Centre spatial de Liège travaille sur un prototype de miroir cryogénique. Cette technologie innovante recourant au froid extrême (-250° C) vise à améliorer la perception des ondes.
La décision de l'Union européenne concernant le choix du site est attendue en 2026. Et pour la mise en service du télescope, il faudra attendre 2035 au plus tôt.
Quel rôle pour notre région ?
« La Wallonie est particulièrement concernée, puisque 70 % de l'infrastructure pourraient être situés dans le sous-sol wallon, plus précisément sur les entités de Plombières, Aubel et Welkenraedt, explique Chloé Beaufays du GRE-Liège, l'organisme coordinateur au niveau régional.
Plus de 1 500 chercheurs dans le monde travaillent sur les ondes gravitationnelles. C'est une opportunité exceptionnelle pour notre région de prendre part à ce projet scientifique majeur. À la fois parce qu'il pourrait bouleverser nos connaissances sur l'Univers. Mais aussi pour les importantes retombées économiques qu'il est susceptible de générer. » Le télescope Einsten permettra d'observer l'univers par le biais des ondes gravitationnelles. Celles-ci proviennent des événements extrêmes de l'univers et contiennent des informations sur la nature des trous noirs et des étoiles à neutrons et sur les premiers instants après le big bang.
Deux régions sont pressenties pour l'implantation du télescope Einstein : la Sardaigne et la région frontalière des Pays-Bas, de la Belgique et de l'Allemagne. Les atouts de cette zone frontalière sont le calme, la stabilité du sol et un important maillage de centres d'expertise et d'entreprises de haute technologie.
Au total, ce sont onze institutions néerlandophones, allemandes et belges, dont les universités de Liège et de Louvain-la-Neuve, qui unissent leurs expertises dans le cadre du projet E-test. Son financement, qui s'élève à 15 millions € est soutenu par l'Union européenne à hauteur de 50 %. L'autre moitié sera co-financée par les régions partenaires et les opérateurs, dont 2 millions € par la Wallonie.
À ce stade, la première phase du projet vise une étude de faisabilité approfondie ainsi que l'élaboration d'un prototype qui sera installé à proximité de la commune de Plombières dans une infrastructure inédite, enfouie à 300 m de profondeur pour atténuer les vibrations induites par l'activité humaine, le vent ou le mouvement du sol.
En 2023, un jury international sera chargé de sélectionner, entre le site proche de Plombières et le site sarde, celui qui accueillera le télescope.
Un choix important car le futur site est voué à devenir un centre de référence international. Vivier unique de recherche et de science, il donnera également une impulsion forte à l'économie locale et à la création d'emplois directs comme indirects.
Plus d'infos sur le télescope Einstein et sur le projet E-test