• Cosmologie: la détection par LIGO, le 14 septembre 2015, d’ondulations de l’espace-temps ouvre une nouvelle fenêtre sur le cosmos!____¤201602

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger» ont été publiés dans la revue Physical Review Letters, ouvre une nouvelle fenêtre sur le cosmos, grâce à LIGO, avec l’observation, pour la première fois, d’ondulations de l’espace-temps (dont l'existence avait été prédites par «la théorie de la relativité générale énoncée par Albert Einstein en 1915»), appelées ondes gravitationnelles, qui ont été produites pendant la dernière fraction de seconde précédant la fusion de deux trous noirs en un trou noir unique, plus massif et en rotation sur lui-même.

     

    Plus précisément, «ces ondes gravitationnelles ont été détectées le 14 septembre 2015, à 11h51, heure de Paris (9h51 GMT), par les deux détecteurs jumeaux de LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) situés aux États-Unis – à Livingston, en Louisiane, et Hanford, dans l’ État de Washington». A partir des données recueillies, les collaborations LIGO et Virgo ont estimé «que les deux trous noirs ont fusionné il y a 1.3 milliard d'années, et avaient des masses d'environ 29 et 36 fois celle du Soleil».

     

    De plus, «la comparaison des temps d'arrivée des ondes gravitationnelles dans les deux détecteurs (7 millisecondes d'écart) et l'étude des caractéristiques des signaux mesurés par les collaborations LIGO et Virgo ont montré que la source de ces ondes gravitationnelles était probablement située dans l'hémisphère sud». Il faut souligner qu'une localisation plus précise «aurait nécessité des détecteurs supplémentaires», ce que «l'entrée en service d'Advanced Virgo fin 2016 permettra» à l'avenir.

     

    Si ce type d'évènement n'avait jamais été observé jusqu'ici, la théorie de la relativité générale en explique le déroulement qui a concerné un couple de trous noirs en orbite l'un autour de l'autre. Un tel couple «perd de l'énergie sous forme d'ondes gravitationnelles», de sorte que les deux trous noirs «se rapprochent lentement, un phénomène qui peut durer des milliards d'années avant de s'accélérer brusquement».

     

    Ils entrent alors en collision, en une fraction de seconde, «à une vitesse de l'ordre de la moitié de celle de la lumière» pour fusionner en un trou noir unique «plus léger que la somme des deux trous noirs initiaux car une partie de leur masse (ici, l'équivalent de 3 soleils, soit une énergie colossale) s'est convertie en ondes gravitationnelles selon la célèbre formule d'Einstein E=mc2». C'est cette bouffée d'ondes gravitationnelles que l'étude ici présentée a détectée.

     

     


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