S18
Prédiction et suivi des signaux multi-messagers
Communauté
Contact : Sylvain Chaty (sylvain.chaty@u-paris.fr), Olivier Godet (ogodet@irap.omp.eu) et Thierry Pradier (thierry.pradier@iphc.cnrs.fr)
Deux trous noirs juste avant leur fusion; crédit: SXS, the Simulating eXtreme Spacetimes (SXS) project (http://www.black-holes.org)
Résumé :
Dans le cadre du démarrage de la campagne d’observations O4, nous proposons un état des lieux de l’astronomie multi-messager, avec un atelier focalisé sur les aspects pratiques, afin de recenser les activités existantes en France, et de mettre en oeuvre des synergies de prédiction et suivi des contreparties électromagnétiques, neutrinos et rayons cosmiques, des signaux d’ondes gravitationnelles.
Thématiques : Ondes gravitationnelles, astronomie multi-messager
Description des objectifs scientifiques :
Tout a commencé avec la première détection directe, le 14 septembre 2015, par la collaboration LIGO-Virgo, de l’émission d’ondes gravitationnelles provenant de la fusion de deux trous noirs massifs de masse stellaire d’environ 30 masses solaires (GW150914, Abbott et al., 2016). L’histoire a continué avec la détection, le 17 août 2017, de la collision de deux étoiles à neutrons, aboutissant au lancement de jets ultra-relativistes et libérant des atomes lourds formés par nucléosynthèse rapide (GW170817, Abbott et al., 2017). Le scénario se complique avec la détection, le 21 mai 2019, de la fusion de deux trous noirs stellaires massifs, créant un trou noir de masse intermédiaire, de 142 Msol (événement GW190521, Abbott et al 2020). Depuis lors, 90 événements d’ondes gravitationnelles fermes ont été détectés, constituant probablement le sommet de l’iceberg… Le redémarrage de la campagne d’observations O4 est prévu courant 2023. En outre, il est prévu de construire de nouveaux interféromètres à ondes gravitationnelles, à la fois au sol et dans l’espace. Ajoutons à cela des observations de rayonnement électromagnétique, de rayons cosmiques et de neutrinos, l’ère de l’astronomie multi-messager est désormais ouverte !
La première détection directe des ondes gravitationnelles, annoncée en février 2016 par les collaborations LIGO et Virgo, marque le début de cette nouvelle ère, dont l’exploration permet non seulement d’étudier une vaste variété de phénomènes dans notre univers, dont les astres les plus compacts tels que étoiles à neutrons et trous noirs. Ces événements nous permettent non seulement de comprendre leurs rôles dans le recyclage des baryons et dans la structuration de la matière à différentes échelles dans l’univers, mais aussi de contraindre l’équation d’état de la matière supra-nucléaire au coeur des étoiles à neutrons. En outre, ces détections permettent aussi d’effectuer des tests inédits de nombreux aspects de la gravitation, incluant les propriétés de l’accélération de l’univers ou la nature de l’énergie sombre. C’est donc une très large communauté scientifique, incluant théoriciens, expérimentateurs et chercheurs de différentes expertises, qui potentiellement s’intéresse à l’exploration de l’Univers via ce nouvel outil des ondes gravitationnelles.
Cependant, pour tirer le maximum d’information de ces nouveaux signaux, encore faut-il bien les exploiter, les interpréter et les comprendre. Et c’est là qu’intervient la nécessité de prédire et de suivre ces signaux multi-messagers.
Dans le cadre du démarrage de la campagne d’observations O4, prévue en mai 2023, nous proposons un état des lieux de l’astronomie multi-messager, en particulier sur la prédiction et le suivi des signaux multi-messagers. Cet atelier de deux demi-journées se veut résolument focalisé sur les aspects pratiques, afin de recenser les activités existantes en France, et de mettre en oeuvre des synergies de prédiction et de détection, et des stratégies d’observations de suivi des contreparties électromagnétiques, neutrinos et rayons cosmiques, des signaux d’ondes gravitationnelles.
Observatoires/Collaborations : LVK, SVOM, LSST, Athena, ESO/ENGRAVE, GRANDMA, LISA, NRT, ALMA, SKA, IceCube, KM3Net, HESS, CTA, THESEUS
SOC: Sylvain Chaty (chair), Alexis Coleiro, Irina Dvorkin, Olivier Godet (co-chair) et Thierry Pradier (pour le PNHE)
Posters
Présentations
| Authors | Title | Type | File |
|---|---|---|---|
| Raphaël Mignon-Risse (CNES/APC), Peggy Varniere, Alexis Coleiro, Fabien Casse, Léna Arthur, Pierre-Alexandre Duverne (APC), Matthias González (U. Paris Cité/AIM) | Predicting the electromagnetic signatures of pre-merger binary black holes | orale | abstract_S18.pdf |
| Francis Fortin, Federico Garcia, Adolfo Simaz-Bunzel, Sylvain Chaty, Eric Chassande-Mottin | Sonder l\\\'évolution binaire des systèmes accrétants de grande massse | orale | Fortin_abstract_S18.pdf |
| Vincent Juste | LIGO Virgo KAGRA fourth observing run: overview of the public alerts and MBTA pipeline for the detection of compact binary coalescences | orale | abstract_vjuste.pdf |
| Nicolas Leroy | Alertes du réseau LIGO-Virgo-KAGRA | invite | sf2a2023_S18_leroy.pdf |
| S.D. Vergani | Prédiction et suivi des signaux multi-messagers dans le cadre d\\\\\\\'O4 et de la collaboration ENGRAVE | invite | VerganiSF2A2023S18.pdf |
| Raphaël Duqué | Multi-messenger detection prospects and follow-up strategies for binary compact object mergers | poster | Journees_SF2A_2023____Follow_up_strategies.pdf |
| Sofia Bisero, Susanna Vergani | IFU and MOS spectroscopy for the follow-up of gravitational wave events | orale | BiseroSF2A2023S18.pdf |
| Vincent Foustoul, Natalie Webb | Update in the search for close massive binary black holes : a list of new candidates | orale | 2023_Foustoul_Abstract_SF2A.pdf |
| J.-L. Atteia, au nom de la collaboration SVOM | L\'apport de SVOM aux observations multi-messagers | invite | Atteia_S18_resume.pdf |
| Thibaut FRANCOIS, Christian BOILY, Jonathan FREUNDLICH | Forming off-centered massive black hole binaries with core stalling | poster | abstract_SF2A_2.pdf |
| Thierry Pradier | Constraints on the localization volume of High Energy Neutrinos for galaxy-targetted electromagnetic followups | poster | abstract_pradier.pdf |
| Julien Marchioro | Using Machine Learning to predict the evolution of massive binaries. | orale | Abstract_SF2A.pdf |
| Mathieu de Bony de Lavergne Halim Ashkar, Atilla Kaan Alkan, Jayson Mourier, Patrick Reichherzer, Fabian Schüssler, Monica Seglar-Arroyo | Follow-up of gravitational waves alerts with IACTs using Astro-COLIBRI | orale | Follow-up of gravitational waves alerts with IACTs using Astro-COLIBRI.pdf |
| E. Savalle, A. Bourgoin, C. Le Poncin-Lafitte, S. Mathis, M.-C. Angonin, and C. Aykroyd | Detecting magnetism in compact galactic binaries with LISA | poster | SAVALLE_2023_SF2A.pdf |
| Thomas Hussenot-Desenonges, et la collaboration GRANDMA | GRANDMA, en route pour O4! | orale | exemple_de_travaux_GRANDMA.pdf |
| Matteo Bugli, Jérôme Guilet, Thierry Foglizzo, Martin Obergaulinger, Meriem Bendahman, Sonia El Hedri, Isabel Goos | The impact of rotation and dynamos on the multi-messenger emission of core-collapse supernovae | orale | SF2A_2023-2.pdf |
| Dr. Karelle Siellez, University of Tasmania | Tools and strategies for transients multi-messengers detections - a Franco-Australian perspective – | orale | Siellez_abstract_SF2A2023.pdf |
| Alberto Mangiagli | Multimessenger synergies between LISA and Athena | invite | Sf2a_mangiagli.pdf |
| Léna ARTHUR | Could the presence of a massive black hole companion impact the shape of the K-alpha emission line at a detectable level ? | orale | Abstract.pdf |