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Cosmologie: les trous de ver, prédits par des équations découlant de la théorie de la relativité générale, pourraient être bientôt détectés par les détecteurs LIGO et Virgo!____¤202008
Une étude, dont les résultats intitulés «The Sound of Clearing the Throat: Gravitational Waves from a Black Hole Orbiting in a Wormhole Geometry» sont disponibles en pdf sur arxiv.org, révèle que les trous de ver, prédits par des équations découlant de la théorie de la relativité générale d'Einstein qui permettraient de voyager beaucoup plus vite que la lumière dans le temps et dans l'espace entre les étoiles, pourraient être bientôt détectés via les ondes gravitationnelles que peuvent observer LIGO et Virgo.
Relevons tout d'abord que la première prédiction de l'existence des trous de ver «est ancienne car elle remonte au milieu des années 1930 et a été l'œuvre conjointe d'Albert Einstein et Nathan Rosen». Ces trous de ver «se comportent comme des ponts entre deux régions d'espace-temps, dans notre Univers ou entre lui et un autre». Par la suite, «une version traversable sans danger a été découverte vers la fin des années 1980 par le prix Nobel de physique Kip Thorne, également pionnier de la détection des ondes gravitationnelles».
Dans ce contexte, l'étude ici présentée propose une méthode pour vérifier l'existence des trous de ver en raison du fait que leur physique «implique, comme pour les trous noirs, des signatures bien particulières dans les spectres des ondes gravitationnelles». Concrètement, l'étude considère «ce qui se passerait en particulier si un trou de noir et un trou de ver traversable formaient un système binaire». En effet, «tout comme dans le cas d'un trou noir binaire, le système émettrait des ondes gravitationnelles emportant de l'énergie et provoquant donc un rapprochement en spirale des deux objets relativistes de plus en plus rapide, accélérant aussi la perte d'énergie».
Néanmoins, «au lieu d'une fusion, le trou noir pourrait traverser le trou de ver pour ressortir de l'autre côté, dans notre Univers ou ailleurs». En premier lieu, l'entrée dans le trou de ver, ou sa sortie, serait «la cause d'un signal sous forme d'ondes gravitationnelles bien distinct d'une fusion de trou noir bien classique» détectable avec LIGO et Virgo «par exemple pour un trou noir de cinq masses solaires à plus d'un milliard d'années-lumière de la Voie lactée».
En outre, en second lieu, «une fois sorti du trou de ver, le trou noir resterait lié gravitationnellement avec lui et se mettrait à tourner en spirale jusqu'à la retraverser de nouveau», un phénomène qui «se répéterait jusqu'à ce que les pertes d'énergies sous forme d'ondes gravitationnelles l'amortissent et conduisent le trou noir à rester piégé dans la gorge du trou de ver traversable». Là encore, le signal bien caractéristique produit pourrait être détecté par LIGO et Virgo.
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