ONDES GRAVITATIONNELLES 
11/02/2016 : Des astrophysiciens (NSF) annoncent que des Ondes Gravitationnelles (1) ont été vraiment détectées, 100 ans après leur prévision. Voir la vidéo très vivante d’un chercheur,
et « 
À la poursuite des ondes gravitationnelles » chez Dunod, de Pierre Binétruy.

Alexandre  KRASNOV

« LA CREATION DU MONDE » selon Alexandre  KRASNOV,
ici avec son épouse, le 26/06/10  au MAS DE L’ILLE, au Barcarès

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01/03 : L’Équipe   du satellite
 
Lisa Pathfinder

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-  Ce 11/02/2016 donc, cette détection des Ondes Gravitationnelles a été observée  ‘physiquement’ par le système interférométrique terrestre LIGO. Il est animé par le Caltech  (l’Institut de Technologie de la Californie) et par le MIT (Massachusetts Institute of technology). LIGO se compose de 2 interféromètres largement séparés (3000 km) pour pouvoir déterminer la direction de l'événement à l’origine des vagues de la gravité, et pour vérifier que les signaux viennent de l'espace et non d'un phénomène local. Ces interféromètres sont : Hanford, à Washington et Livingston, en Louisiane, actionnés à l'unisson pour une bonne détection. Ce LIGO est le résultat de plusieurs décennies de recherche par des milliers de scientifiques et d’ingénieurs pour arriver à améliorer la sensibilité des détecteurs. de 0.0001 à 0.1 hertz (1 hertz = 1 oscillation de l’onde par sec.)
- Ces interféromètres avaient le 14/09/2015
, à 11h51, heure de Paris, reçu un signal, qu’il fallait bien sûr, analyser et vérifier..
Et déjà,
en 1974, 2 astronomes travaillant à l'observatoire par radio d'Arecibo au Porto Rico avaient pu vérifier la justesse des prévisions audacieuses d’Einstein. Ils reçurent le prix Nobel de physique en 1993.
- D’autres systèmes LIGO existent ou se préparent : Le franco-italien VIRGO à Cascina, le GEO 600 m à Hanovre en Allemagne, le KAGRA, 3 km, en 2018, au Japon et le LIGO-India en Inde, le AIGO en Australie. (La Chine s’y intéresse aussi avec le Tianqin)
-  Vous savez sans doute déjà que l’interféromètre de type LIGO est en forme de L, avec les miroirs aux extrémités des bras de 4 km pour réfléchir la lumière afin de combiner les faisceaux lumineux et créer un modèle d'interférence, capable de mesurer une distance de 10^19 m, plus petit qu’un proton !  Des miroirs supplémentaires, les « cavités de Fabry Perot » augmentent la distance parcourue à 1600 km ! Les très petites vibrations deviennent mesurables comme des clignotements, signatures des vagues de la gravité. ‘Advanced Ligo’ est le LIGO nouvelle génération, dont la sensibilité a été augmentée. Une 2è augmentation est prévue en 2016.
- L’installation séismique isole LIGO des vibrations environnementales détectées par des sondes reliées à un ordinateur qui commande des contre-mouvements pour les éliminer. De plus les miroirs de 40 kg sont suspendus à des pendules de 4 étages. Le vide le plus pur dans les tubes de LIGO est entretenu en permanence pour ne pas perturber la pureté du faisceau laser. Les données obtenues par ordinateurs sont stockées et traitées par une vaste infrastructure de calcul. LIGO est en relation (triangulation) avec ses jumeaux : Hanford et Livingston donc.-  10/08/16  :  Reportage à Fleurance

 

(-  29/12/18  -  Au cours des dernières décennies, les astronomes ont réussi non seulement à capter l’ensemble du spectre des rayonnements électromagnétiques (EM), mais aussi, en parallèle, à commencer à capter d’autres « messagers spatiaux » : les ondes gravitationnelles (GW), les neutrinos à haute énergie (HEN), les rayons cosmiques et notamment les particules à très haute énergie (« UHECR »). Il s’agit maintenant de corréler les observations provenant de ces différents vecteurs pour obtenir une meilleure compréhension de leurs sources. C’est l’objet de l’« astronomie-multimessager ».

Une université, Pennsylvania State (« Penn State »), a pris l’initiative d’organiser cette concertation sur les signaux à haute énergie, a priori furtifs, quels que soient leurs messagers, en lançant le programme dénommé « AMON » (« Astrophysical Multimessenger Observatory Network »), en faisant un clin d’œil au dieu suprême égyptien qui était par essence un dieu omniprésent mais caché. Déjà de nombreux acteurs ont répondu positivement, dont plusieurs dont j’ai déjà parlé dans ce blog : ANTARES, FERMI, IceCube, LIGO, Pierre-Auger. Nous allons donc pouvoir profiter de ce nouvel espace multidimensionnel qui ne nous est rendu accessible que parce qu’en plus des progrès technologiques dans les différentes techniques d’observation, la science d’exploitation des données informatiques et celle des communications ont également progressé suffisamment. Il faut évidemment saisir et développer ce nouvel outil afin de connaître toujours mieux notre environnement spatial.

NB : AMON n’est pas la première entreprise de coordination mondiale des observations. Cette coordination existe à de multiples niveaux, notamment celui de l’interférométrie des observations radio (« EHT » pour « Event Horizon Telescope ») ou celui des observatoires d’ondes gravitationnelles (« LSC » pour « LIGO Scientific Collaboration ») ou encore, à un niveau purement technique, celui de l’« IVOA » (« International Virtual Observatory Alliance ») mais AMON est la première organisation qui s’efforce de réunir sur une même cible l’ensemble des moyens d’observations quelle que soit la nature de l’émission captée (incluant les ondes gravitationnelles et les neutrinos à haute énergie). Cette coordination se justifie d’autant plus que les émissions visées par AMON résultent d’événements qui peuvent avoir une durée d’expression perceptible sur Terre très courte et que la rapidité de réaction des observatoires est très importante pour en saisir au maximum les composants (nature, intensité et succession) avant qu’ils ne disparaissent. (https://blogs.letemps.ch/pierre-brisson/2018/12/29/amon-un-systeme-global-pour-utiliser-les-ressources-de-lastronomie-multimessager/)

-  07/11/18  -  Ondes et autres histoires ondulatoires (Nous publions ici un extrait de l’ouvrage « Le monde a des racines carrées » qui paraît ce jour aux Éditions de l’Homme.) (http://theconversation.com/ondes-et-autres-histoires-ondulatoires-105899)


-  01/01/18  -  2017, Une année faste avec l’odyssée de Cassini, les 7 planètes de Trappist-1 ou même Oumuamua (Science). Le prix Nobel de  physique 2017 a reconnu lui l’importance de la détection des ondes gravitationnelles produites par la collision de deux étoiles à neutrons. Cette détection associée à celle des ondes émises par la fusion de deux trous noirs. Et, la médaille d'or du CNRS a reconnu Alain Brillet, architecte du détecteur Virgo qui a détecté le 17/08/2017 la fusion de 2 étoiles à neutrons, grâce aux miroirs ultra sensibles et ultra précis qu’il avait réussi à faire fabriquer. Thibault Damour, a aussi été reconnu comme le physicien théoricien qui a permis d’interpréter le signal de la collision des trous noirs (VIDEO). (Petit résumé :) 
-  Pour l’astronomie
du futur la découverte est importante de ces nouvelles ondes gravitationnelles provoquées par la fusion d’étoiles à neutrons, ces astres extrêmement denses, résidus de l’effondrement du cœur d’étoiles supergéantes. Le signal a duré une centaine de secondes, contre une fraction de seconde dans le cas des trous noirs. Et cette fois, les astronomes les ont vues (Science) ces ondes à toutes les longueurs d’onde de lumière, depuis les rayonnements gamma jusqu’aux ondes radio. La détection, rappelons-le, s’est produite dans une galaxie lointaine située à 130 millions d’AL, il y a 130 millions d’années. À mesure que ces deux étoiles tournaient  l’une autour de l’autre, des ondes gravitationnelles se sont créées pour ensuite balayer l’Univers. Leur collision finale aura finalement produit deux jets intenses et étroits de rayonnement électromagnétique. Grâce à cette nouvelle détection, les astronomes qui travaillent avec le rayonnement électromagnétique savent maintenant ce qu’il faut rechercher: un rayon gamma extracourt suivi d’émissions radio retardées.
-  Ce n’est pas tout : A la recherche de la nature de l’énergie noire, cette force mystérieuse qui permet l’expansion accélérée de l’Univers, les astronomes ont besoin pour mesurer son effet de calculer la vitesse à laquelle l’Univers se développe. Les fusions d’étoiles de neutrons, observées à la fois par les ondes gravitationnelles et la lumière, pourraient ici résoudre le problème. Les ondes gravitationnelles éliminent en effet le défi qui consiste à calculer la distance, car l’amplitude de l’onde code exactement la distance à laquelle se trouvait sa source.
-  Par ailleurs, l’observation de cette fusion permet de confirmer l’origine des
métaux lourds dans l’univers : les “signatures” de plusieurs de ces éléments ont pu être détectées. « D’énormes quantités d’or, de platine, d’uranium et d’autres éléments lourds ont été créées par la collision de ces corps célestes compacts et envoyées dans l’univers, révélant le mystère de la formation de l’or qu’on utilise pour les bijoux »
-  Nous ne sommes encore qu'au début de l'astronomie des ondes gravitationnelles et, pour progresser, les chercheurs doivent encore raffiner les modèles des sources de ces ondes pour exploiter les signaux que des détecteurs comme Ligo, VirgoKagra et,  à l'horizon 2030, eLisa vont recevoir. Ces ondes, bien qu'entrevues par le physicien et mathématicien français Henri Poincaré avec la découverte de la théorie de la relativité restreinte, ne sont véritablement et correctement décrites que depuis la découverte de la théorie de la relativité générale par Albert Einstein, qui fit la prédiction de leur existence dès 1916.
-  Chronologiquement, ces ondes ont commencé à être observées directement le 14/09/2015, provoquées alors par la collision de 2
trous noirs, restes d’étoiles géantes dont le cœur a explosé en fin de vie. La localisation était imprécise, et le resta pour les détections suivantes les 12/10/15 ; 26/12/15 et le 04/01/17 faites par le détecteur Ligo. Le détecteur Virgo permet le 14/08/17 de recevoir des ondes de + d’1 milliard d’AL d’une région  bien déterminée.