DAVID H. SHOEMAKER - LIGO - Caltech

Descriptiondcs antenncsinterfiromitriques 23
donne une sensibilii€ de A ec 10- l8 et une bande-passante autour de la fr6quence de
r6sonance ((.Jr' = 2r'(SOO Hz)) de 0.5 Hz [Michelson,P'83I. Actuellement des efforts
sont faits sur les ddtecteurs pour iviter cet effet de r€action, mais les problimes
expdrimentaux paraisseni consid6rables. On peut prendre pour une limite rdaliste
de la sensibilit6 des barreaux la limite quantique standard, qui est effectivement
une interpr6tation de [a relation d'incertitude de Heisenberg. Le r6sultat, pour
leg barreaux de grandeur conventionnelle, est h s 10-20 [Weiss,78], un niveau
qui devrait pelrDettre la ddtection de plusieurs 6vinements par an. La sensibilit6
actuelle en amplitude est i, peu prls un facteur 100 sup6rieur i cette limite, ou
104 en puissance.
L'effet principal d'une onde gravitationnelle sur un barreau est I'excitation de
la r6sonance fondamentale uJo par la composante de Fourier de l,onde i tro. De
l'6nergie aux fr6quencer autour de t.rq est aussi d6pos6e, mais la r6ponse est r6duiie
suivant Ia courbe de r6sonance du cylindre. Ceci en conjonction avec Ie bruit
i peu pris blanc du ddtecteur de mouvement, a pour cons6quence le fait que
la forme sp6ci6que d'un 'burst', par ddfinition ir large.bande, ne peut pas 6tre
r€construite avec pr6cision (les barreaux actuels ont une bande.passaate de I'ordre
de 10-2116; des am6liorations dans les d6tecteurs de mouvement peuvent r6sulter
en une bande.passante de plusieurs l0-lru6). De plus, si les friquences typiques
du 'burst'sont loin de la frdquence de risonance du cylindre, la sensibilitd de
I'antenne sera nettenent r6duite (voir [Dewey'8?f pout une comparaison entre
les d6tecteurs interf6romitriques et les d€tecteurs r€sonnants m6caniques), Si on a
une source monochromatique, dont la frdquence est bien connue, on peut fabriquer
une antenne accord€e i cette fr6quence; une telle recherche est en cours dans le
groupe de Tokyo [Owa'861 pour le pulsar du Crabe. Mais il est clair qu,une autre
technologie serait la bienvenue.
L'histoirc d,e l'ontcnne intcrfiromitriquc,. Apparemmeni I'id6e d'une antenne utilisant
une mesure interf6rom€trique de la sdparation entre masses-test est venue
i I'esprit de plusieurs clercheurs ind6pendamment; Gertsenshtein et pustovit en
1962 [Gertsenshtein'62], J. Weber dans le milieu des annies soixante (non publi6);
R. Forward, qui a fait des eForts exp€rimentaux en l9Z1 [Forward'?81; R. Weiss i
MIT autour de 1970 [Weiss'E6]. Weiss a fait une 6iude approfondie de la sensibilitd
et des sources probables de bruit {Weiss'721, et Weiss et D. K. Owens ont rialisd
des dtudes exp6rimentales d'optique avec les lignes i retard, et de ditection de
faisceaux lasen limit6e par le bruit de phoions.