Les ondes gravitationnelles sont des ondulations dans la courbure de l'espace-temps qui se propagent à travers l'espace.
Ce sont des ondes transversales qui se déplacent à la vitesse de la lumière émise par de violentes collisions qui se produisent dans l'Univers.
En pratique, il est extrêmement difficile de détecter directement la présence d'ondes gravitationnelles car l'allongement et la compression de l'espace-temps sont très faibles.
Les ondes gravitationnelles primordiales sont celles qui ont abouti à l'origine de l'Univers, comme expliqué dans la théorie du Big Bang.
Fusion de deux trous noirs et propagation d'ondes gravitationnelles
Ondes gravitationnelles et Einstein
A été Albert Einstein (1879-1955) qui a suggéré l'existence d'ondes gravitationnelles dans la théorie de la relativité générale.
En 1915, Einstein avait conclu que le la gravité c'était une déformation de l'espace-temps.
Le physicien a développé la base théorique, mais n'a pas réussi à prouver l'existence d'ondes gravitationnelles. À peine 100 ans plus tard, la communauté scientifique célébrait la capture des vagues.
Prix Nobel de physique 2017
Le 3 octobre 2017, les chercheurs Rainer Weiss (MIT), Barry Barish et Kip Thorne (Caltech) ont reçu le prix Nobel de physique. Ils ont détecté pour la première fois des ondes gravitationnelles en septembre 2015.
C'était la reconnaissance d'un travail commencé à la fin des années soixante.
Les scientifiques pensent que la capture des ondes gravitationnelles nous permettra d'observer l'univers d'une nouvelle manière, offrant une compréhension plus large du monde qui nous entoure.
Rainer Weiss, Kip Thorne et Barry Barish, lauréats du prix Nobel de physique 2017
Détection d'ondes en 2015
Des ondes gravitationnelles ont été détectées pour la première fois aux États-Unis le 14 septembre 2015 à 06:50:45 exactement (heure de Brasilia).
Comment est-ce arrivé?
Ils sont nés du choc de trous noirs avec 36 et 29 masses solaires (36 Msol et 29 Msol respectivement) et s'est produite à une distance de 1,3 milliard d'années-lumière.
Au fur et à mesure qu'ils perdent de l'énergie, les trous noirs se rapprochent, ce qui les fait tourner plus vite.
Ce mouvement continu, l'un autour de l'autre, les fait entrer en collision, ce qui se traduit par des ondes gravitationnelles.
L'annonce de la détection des ondes a été faite par David Reitze, directeur du projet, quelques mois plus tard, en février 2016.
La même année, en juin 2016, des ondes gravitationnelles ont à nouveau été détectées.
Cette fois, les trous noirs avaient respectivement 14 et 8 fois la masse du Soleil (14 Msol et 8 Msol) et se sont produits à une distance de 1,4 milliard Années lumière.
Écoutez ici le son des ondes gravitationnelles :
LIGO - Observatoire des ondes gravitationnelles
La preuve a été rendue possible grâce au projet de détecteur Ligo - Observatoire des ondes gravitationnelles par interféromètre laser (Observatoire des ondes gravitationnelles par interférométrie laser).
Dans le cadre du projet, deux interféromètres ont été construits aux États-Unis, distants d'environ 3000 kilomètres: l'un à Livingston, en Louisiane, et l'autre à Hanford, dans l'État de Washington.
Le système est formé de deux bras perpendiculaires de 4 kilomètres de long. Il dispose également de dispositifs qui éliminent le bruit de différentes sources d'ondes, telles que les tremblements de terre.
L'interféromètre se compose d'une source lumineuse (laser), d'un miroir au bout de chaque bras, d'un miroir qui divise le faisceau lumineux en deux et d'un photodétecteur.
L'exploitation de LIGO remonte à 2002. Entre 2010 et 2015, son fonctionnement a été interrompu pour un processus de mise à jour, qui semble avoir fonctionné, étant donné que la grande réalisation scientifique a eu lieu cette année-là.
LIGO - Détecteur à Livingston, Louisiane
Détecteurs dans le monde
En plus des détecteurs existants aux États-Unis, il en existe une dizaine d'autres répartis dans 9 pays.
Au Brésil, nous avons le détecteur d'ondes gravitationnelles Mário Schenberg de l'USP Physics Institute. Le début de sa construction remonte à l'an 2000 et est le résultat d'un projet appelé graviton.
Le projet regroupe des chercheurs de l'INPE (Institut National de Recherche Spatiale), du Cefetsp (Centre Fédéral de São Paulo Technological Education, ITA (Institut Technologique d'Aéronautique) et Uniban (Université bandeirante).
Voyage dans le temps
La preuve des vagues a été, sans aucun doute, un moment unique pour les scientifiques de ce siècle. Cela a ouvert la voie à de nouvelles études d'astronomie gravitationnelle.
Peut-être que cette preuve peut permettre un voyage dans le temps, comme dans le film "Retour vers le futur".
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- Théorie de la relativité
- La théorie du Big Bang
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