11/02/2016 : Des astrophysiciens (NSF) annoncent
que des Ondes Gravitationnelles (1) ont été vraiment détectées,
100 ans après leur prévision. Quel anniversaire !

Alexandre  KRASNOV

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

ECLIPSE DE LUNE

CHERCHEUR D’ETOILES

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DROCOURT NATURE vous parle un peu du Ciel,
de la Planète, des Hommes ET DES ANIMAUX

01/03 : L’Équipe
du
satellite
 
Lisa Pathfinder

                                                                         
                                                         
ONDES GRAVITATIONNELLES
 
-  Voir la vidéo très vivante d’un chercheur, et « À la poursuite des ondes gravitationnelles » chez Dunod, de Pierre Binétruy
-  Ci-dessous, un petit résumé d’amateur ! :

-  Ces Ondes Gravitationnelles-ci, qu’on peut appeler aussi vagues de la gravité, ont été produites à la fin de la collision-fusion (la coalescence) de 2 gigantesques trous noirs (de 29 et 36 MS (3) venant d’étoiles, 100 fois + grandes que notre Soleil, dans une galaxie située à 1,3 milliard d'AL (2) de la Voie lactée. Pendant la fraction d’une seconde finale, les deux trous noirs se heurtèrent presque à la moitié de la vitesse de la lumière et formèrent un unique trou noir plus massif, convertissant une partie (équivalant à 3 MS) des 2 trous noirs en énergie. Cette énergie est alors émise sous forme de vagues de la gravité, comme l’avait prédit Einstein en 1916, qui vont à la vitesse de la lumière déformer le tissu de l’espace-temps dans l’univers, et diffuser avec elles des informations sur leurs origines, selon leur ondulation, leur amplitude et leur fréquence. Basse fréquence pour celles venant de trous noirs super massifs de milliards de MS, et haute fréquence pour des collisions plus ordinaires d’étoiles à neutrons et de trous noirs de moins de 100 MS.
-  Les hautes fréquences sont détectables, sur Terre, malgré les ondes sismiques, comme on vient de le constater.
Mais pour les basses fréquences, il sera plus efficace d’utiliser les futurs interféromètres spatiaux. Et, c’est tout le projet eLisa, en 2034 peut-être ?  Il  comprendra 3 satellites, formant un triangle équilatéral d'un million de km de côté et échangeant entre eux des faisceaux laser, pour pouvoir détecter une variation de distance entre eux qui trahirait le passage d’une Onde Gravitationnelle.
( SUITE )
En préparation, l’ESA a lancé en 12/2015, vers le point Lagrange à 1,5 million de km, le satellite démonstrateur Lisa Pathfinder 
pour vérifier qu’on peut maintenir 2 masses immobiles l’une par rapport à l’autre, à seulement 38 cm de distance, avec une précision de moins de 0,01 nanomètre. (1 milliard de
nanomètres dans 1 mètre). Le 22/02, « la chute libre la plus précise jamais obtenue en espace »
-  Ce 11/02 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.
-  Grâce à cette ‘nouvelle’ astronomie gravitationnelle, nul ne doute, que nous ferons de nouvelles découvertes dans cet univers que nous connaissons si peu. Capter les Ondes Gravitationnelles, c'est un peu comme "écouter" les bruits de l'univers. "Jusqu'ici, tout ce que nous percevions était vu, mesuré grâce à la lumière, maintenant, on va pouvoir 'entendre' la collision d'étoiles. Ou, comme voir l'empreinte digitale de l'évènement qui s’est déroulé, et qui nous confirme l’existence des trous noirs.
-
Par ex. on pourrait aussi identifier l'élément déclencheur des explosions d’étoiles qui aboutissent en supernovas. Ou "sonder l’intérieur"  des étoiles à neutrons et comprendre la physique de ces astres très denses. Ou, pourquoi pas, détecter les Ondes Gravitationnelles qui nous feraient comprendre l’origine de l’Inflation, l’énergie sombre et même la matière sombre, ou celles dites 'primordiales' venant du Bing Bang, voici 14 milliards d'AL. Ajoutons que les physiciens espèrent que ces ondes fassent avancer la recherche d’une théorie (La gravitation quantique, par ex.) qui concilie relativité générale et physique quantique, cette dernière étant la seule à pouvoir décrire les trous noirs. Qu’est-ce que le temps ? Qu’est-ce que l’espace ?
-  Ces
découvertes peuvent changer profondément notre vision de l'univers. Vu le moindre intérêt apparent pour les sciences physiques, saurons-nous la défendre et en profiter ? Politique et finance ne voient parfois pas plus loin que le bout de leur nez, (sauf pour leur carrière et leurs revenus) ignorant les retombées bénéfiques très prévisibles pour la vie des hommes en connaissances, santé, etc. Le monde préfère le réconfort de l’irrationnel et de la religion bien que cela l’entraine dans la violence et la guerre. « Combien de technologies permettant de lutter contre la faim dans le monde, le réchauffement climatique et la destruction des espèces vivantes pourraient être financées par des budgets comparables » (à ceux des guerres)..

-  (1)  « Ces Ondes Gravitationnelles propagent la gravitation selon Albert Einstein. Sa théorie de la relativité générale, maintenant largement vérifiée, nous dit que la gravitation est une manifestation de la courbure de ‘ l’espace-temps’ produite par la distribution de l’énergie sous forme de masse. Cette théorie prédit l’expansion de l’Univers, les Ondes Gravitationnelles et les trous noirs. »
-  (2)  -  La lumière se déplace dans le vide à 299 792 458 m/s. -  AL (
Une année-lumière correspond à 9 461 milliards de kilomètres)
-  (3)  -  NSF (National Science Foundation)  -  MS (masse solaire)  -  LIGO (Laser Interferometer Gravitationalwava Observatory)

Opinions -  Des liens, interviews ou articles de : Jean-Paul Baquiast ; Laurent Sacco ; Jamal Mimouni ;  (Hubert Reeves)
Bernard Dugué propose une autre explication : « .les ondes gravitationnelles n’existent pas... Le détecteur LIGO a en fait détecté des neutrinos qui ont produit des ondes gravito-quantiques en interférant avec les miroirs matériels et leurs processus quantiques intimes. ! »
Sébastien Junca : « La science est une croyance comme les autres »
Poincaré ou Einstein ?  Le mathématicien français Henri Poincaré a publié dès 1905  une note académique évoquant l’existence d’ondes gravifiques, ondes gravitationnelles prises dans un sens générique. Celles-ci, donc, ne seraient pas les ondes quadrupolaires recherchées par LIGO ? Beaucoup sont étonnés !
Le célèbre astrophysicien de l’université d’Harvard, Abraham Loeb, vient quant à lui de proposer une autre hypothèse, quant à l’origine de ces 2 trous noirs : « Il considère une jeune étoile massive en rotation rapide, tellement rapide que son cœur se sépare en deux parties alors qu’il s’effondre et qui vont ensuite continuer de se contracter en trous noirs. Sur des orbites rapprochées, ceux-ci vont rapidement entrer en collision comme le veut le scénario à l’origine de GW150914 ».

-  Les trous noirs de Ligo pourraient être une partie de la matière noire

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-  10/08/16  :  Reportage à Fleurance