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Ondes Gravitationelles

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Les ondes gravitationnelles en quatre questions. Le Monde.fr | • Mis à jour le | Par David Larousserie Prédites par Albert Einstein en 1916, les ondes gravitationnelles viennent d’être détectées par des instruments américains.

Les ondes gravitationnelles en quatre questions

Mais qu’est-ce exactement ? Qu’est-ce qu’une onde gravitationnelle ? Si l’Univers était un immense lac, ces ondes seraient l’analogue des cercles concentriques créés en surface après la chute d’un caillou. Elles se propagent en faisant osciller l’eau. Une horloge peut ne pas battre au même rythme qu’une autre située à un autre endroit, comme l’a montré Albert Einstein dans sa première théorie de la relativité dite « restreinte » en 1905.

Notre Univers est élastique : si on le secoue à une extrémité, il vibre et la secousse se propage jusqu’à l’autre bout. Comment ces ondes sont-elles créées ? Comme le caillou sur le lac, il faut apporter de l’énergie au système pour qu’il s’excite. A l’autre extrémité de l’échelle de la violence, il y a le Big Bang, événement très énergétique à l’origine de notre Univers. Les ondes gravitationnelles. L’une des prédictions de la relativité générale va probablement jouer un rôle clef dans l’astronomie du futur.

Les ondes gravitationnelles

Lorsqu’un corps massif est soumis à une accélération, l’espace-temps autour de lui doit en permanence se réajuster, ce qui se traduit par de légères perturbations qui se propagent à la vitesse de la lumière appelées des ondes gravitationnelles. Une preuve indirecte : PSR1913+16 Une preuve indirecte de l’existence de ces ondes fut apportée en 1974 par les astrophysiciens américains Joseph Taylor et Russell Hulse.

A cette époque, ils étudiaient le pulsar PSR1913+16, qui avait la particularité d’être membre d’un système binaire constitué de deux étoiles à neutrons. En étudiant les émissions radio du pulsar, les deux astronomes furent en mesure de déterminer la période orbitale du couple. En effet, les deux étoiles à neutrons étant rapides et massives, leur mouvement donne lieu à une forte émission d’ondes gravitationnelles qui emportent avec elles beaucoup d’énergie. ALERTE. L'onde gravitationnelle prédite par Einstein détectée pour la 1ère fois. Depuis quelques mois déjà le bruit courait sur les réseaux sociaux : l’interféromètre LIGO (Etats-Unis) aurait vu le signal caractéristique d’une onde gravitationnelle.

ALERTE. L'onde gravitationnelle prédite par Einstein détectée pour la 1ère fois

Aujourd’hui la rumeur se confirme, chiffres à l’appui : deux trous noirs, respectivement 29 et 36 fois la masse de notre Soleil, se sont rapprochés, entamant une sorte de danse en spirale avant de rentrer en collision, ce qui a provoqué des vagues à travers l’espace entier, ces fameuses ondes gravitationnelles dont l’existence avait été prédite par Einstein mais qui n’avaient jamais été encore directement détectée. C’est donc cet "objet" physique inédit que les chercheurs de LIGO sont en mesure de présenter au monde entier pour la première fois !

"L’effervescence est à son comble" reconnaît Eric Gourgoulhon, de l’Observatoire de Paris, qui travaille à la modélisation des mouvements de ces astres étonnants que sont les trous noirs "nous attendons impatiemment la publication le 11 février". Il y a cent ans, Einstein théorisait les ondes gravitationnelles sur le papier.

Jérusalem (AFP) - Israël a offert un rare et poignant aperçu des documents originaux dans lesquels Albert Einstein prédisait avec 100 ans d'avance une découverte exceptionnelle annoncée jeudi: la première détection directe d'ondes gravitationnelles.

Il y a cent ans, Einstein théorisait les ondes gravitationnelles sur le papier

"Einstein a conçu cela avec du papier et un stylo, et il a fallu à l'humanité 100 ans pour développer les outils permettant de l'entrevoir", dit Roni Grosz, conservateur des archives du génial scientifique à l'Université hébraïque de Jérusalem. Roni Grosz désigne du doigt deux pages rédigées en allemand d'une écriture appliquée et occasionnellement raturée. L'une de ces pages est le premier document dans lequel Albert Einstein exposait entièrement sa théorie des ondes gravitationnelles. L'autre est l'une des 46 pages de la théorie de la relativité. Elles datent respectivement de 1916 et 1915. Comprendre les ondes gravitationnelles en trois questions - Sciences. Qu'est ce qu'une onde gravitationnelle?

Comprendre les ondes gravitationnelles en trois questions - Sciences

Une onde gravitationnelle est une infime ondulation de l'espace-temps qui se propage dans l'Univers à la vitesse de la lumière. Ces ondes ont été conceptualisées il y a cent ans par Albert Einstein, le célèbre physicien, dans la foulée de sa théorie de la relativité générale. Einstein décrit la gravitation comme une déformation de l'espace. Les masses, comme le Soleil par exemple, courbent l'espace. Un peu à la manière de quelqu'un qui se trouverait sur un trampoline.

Si les masses sont petites, la déformation est faible (un petit pois sur un trampoline, cela ne fait rien). EN DIRECT. C'est confirmé : les ondes gravitationnelles ont été détectées pour la 1ère fois. Plus que le boson de Higgs, la détection d'ondes gravitationnelles qui a été annoncée jeudi 11 février 2016 par des équipes scientifiques internationales, est considérée comme l'un des derniers Graal de la physique en ouvrant une nouvelle fenêtre sur l'univers et ses phénomènes les plus violents.

EN DIRECT. C'est confirmé : les ondes gravitationnelles ont été détectées pour la 1ère fois

L'observation de ces ondes, dont Albert Einstein a prédit l'existence dans sa théorie de la relativité générale en 1915, a fait l'objet d'une présentation jeudi 11 février 2016 à Washington par la Fondation américaine des sciences (conférence en anglais à retrouver en vidéo en bas de l'article). Des conférences se sont également tenues simultanément au Centre national de la recherche scientifique (CNRS) à Paris et à Londres. Notre journaliste Erwan Lecomte était sur place pour ne rien rater de cet événement scientifique historique.

Alors que le bruit de cette incroyable détection courait un peu partout depuis plusieurs jours, ça y est, l'annonce est officielle : Ondes gravitationnelles : comment la collision de 2 trous noirs a fait vibrer l'Univers. Le directeur du CNRS Alain Fuchs s'est dit "estomaqué" par la découverte.

Ondes gravitationnelles : comment la collision de 2 trous noirs a fait vibrer l'Univers

Et pour cause : "Pour la première fois, des scientifiques ont observé des ondulations de l’espace-temps, appelées ondes gravitationnelles, produites par un événement cataclysmique dans l’Univers lointain atteignant la Terre après un long voyage". C'est par ces propos que l'insoutenable suspense a pris fin : oui, une onde gravitationnelle a bien été détectée !

Une annonce - et quelle annonce - dont Sciences et Avenir avait révélé l'essentiel dès le 8 février, et qui a été officiellement confirmée lors d'une conférence du CNRS ce jeudi 11 février 2016 (dont vous pouvez retrouver le live). Des ondes gravitationnelles décelées précisément le 14 septembre 2015, à 11h51, heure de Paris (9h51 GMT), par les deux détecteurs jumeaux de LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) situés respectivement à Livingston en Louisiane, et Hanford, dans l’Etat de Washington aux Etats-Unis. Les ondes gravitationnelles en quatre questions. Prédites par Albert Einstein en 1916, les ondes gravitationnelles viennent d’être détectées par des instruments américains.

Les ondes gravitationnelles en quatre questions

Mais qu’est-ce exactement ? Qu’est-ce qu’une onde gravitationnelle ? Si l’Univers était un immense lac, ces ondes seraient l’analogue des cercles concentriques créés en surface après la chute d’un caillou. Elles se propagent en faisant osciller l’eau. Mais l’Univers n’est pas un lac, c’est un espace-temps, c’est-à-dire un volume dans lequel, contrairement à l’intuition, le temps et les positions ne sont pas indépendants. Ondes gravitationnelles : l’hypothèse majeure d’Einstein révélée jeudi ? Une représentation d'artiste d'ondes gravitationnelles se propageant dans le tissu de l'espace-temps et rayonnées par un couple de trous noirs spiralant l'un vers l'autre.

Ondes gravitationnelles : l’hypothèse majeure d’Einstein révélée jeudi ?

Ce mouvement leur fait perdre de l'énergie, et c'est elle qui s'échappe sous forme d'ondes. © K. Thorne (Caltech)-T. Carnahan (Nasa GSFC)