En 2005, la collaboration scientifique LIGO crée un programme bénévole nommé Einstein@Home afin d’analyser les données recueillies par les interféromètres lasers LIGO et GEO. L’objectif était de démontrer expérimentalement l’existence des ondes gravitationnelles, la dernière prédiction non vérifiée de la relativité générale d’Einstein. Quelques années plus tard, Raphaël Gervais Lavoie, étudiant au doctorat en sciences de l’énergie et des matériaux, sollicite le Département de chimie, biochimie et physique de l’UQTR afin de participer au projet. Ainsi, depuis 2010, l’UQTR participe à l’analyse des données d’Einstein@Home.
Le projet Einstein@Home vise à détecter les ondes gravitationnelles qui transmettent la gravité et qui perturbent l’espace-temps. Deux interféromètres lasers situés dans l’État de Washington et en Louisiane permettent de mesurer une possible distorsion de l’espace-temps. Un faisceau laser se reflétant sur des miroirs permet de mesurer des variations de distances avec une précision prodigieuse. Le 14 septembre 2015, les deux interféromètres du LIGO ont mesuré une distorsion de l’espace générée par le passage d’une onde gravitationnelle. Les deux appareils, situés à 3000 kilomètres l’un de l’autre, ont mesuré le phénomène à sept millisecondes d’intervalle, ce qui est cohérent avec le fait qu’une onde gravitationnelle se déplace à la vitesse de la lumière.
Les ondes gravitationnelles pourraient donner des informations jusqu’alors inaccessibles sur la structure même de l’Univers.
Cette découverte permet d’ouvrir l’horizon à un nouveau domaine de recherche. Raphaël Gervais Lavoie se montre enthousiaste et explique: «Jusqu’à maintenant, le seul outil que l’on avait pour sonder l’Univers, c’était les ondes électromagnétiques, mais ces dernières ne permettent pas de remonter plus loin que 380 000 ans après le Big Bang. Les ondes gravitationnelles fourniraient un autre outil de mesure pour s’approcher plus près du Big Bang.» Les ondes gravitationnelles pourraient donner des informations jusqu’alors inaccessibles sur la structure même de l’Univers et ainsi ouvrir la porte à une meilleure compréhension des débuts de l’Univers.
Installation «fait maison»
L’étudiant commence à s’impliquer de façon personnelle dans le projet en 2008 en utilisant ses propres ordinateurs. Il propose ensuite au département de construire un «cluster de calcul» à l’aide d’ordinateurs désuets dont souhaite se départir l’UQTR et fonde l’équipe de calcul «UQTR». Aux dires de l’étudiant, il s’agit plus d’un passe-temps, son sujet de thèse n’ayant aucun rapport avec ce projet. Au doctorat depuis deux ans à l’UQTR, l’étudiant s’intéresse aux simulations d’adsorptions de mélanges de gaz dans les matériaux poreux. Raphaël Gervais Lavoie raconte: «Quand les ordinateurs sont en veille, le logiciel communique avec le serveur du projet Einstein@Home, analyse les données, puis retourne les résultats. Mon rôle est de m’assurer du bon fonctionnement des machines.» Pour optimiser l’espace et l’aération, l’étudiant a rassemblé les machines dans des supports faits maison (photo ci-contre). Peu à peu, le doctorant implante plus d’ordinateurs. Aujourd’hui, une soixantaine d’ordinateurs fonctionnent pour ce projet, la plupart ayant plus de 10 ans. Finalement, l’étudiant leur a donné une seconde vie: «Au lieu de les envoyer au recyclage, les ordinateurs tournent toujours et ils font encore de la recherche.»
L’UQTR se démarque
Dans le classement des équipes de calculs du projet Einstein@Home, l’UQTR se place en troisième position, derrière l’équipe «Canada» et la «Royal Astronomical Society of Canada». Au total, 365 équipes canadiennes collaborent au projet Einstein@Home. L’étudiant déclare avec une pointe de fierté: «L’équipe UQTR représente 2,5% de la puissance de calcul dédiée au projet Einstein@Home au Canada». La puissance de calcul moyenne de l’équipe est d’environ 1000 milliards d’opérations (calculs) à la seconde.
