Le magazine américain Science attribue, à chaque fin d’année, le prix de la découverte scientifique de l’année. En 2016, c’est la détection des ondes gravitationnelles qui fait l’objet de cette récompense.

Une onde gravitationnelle est le résultat de la collision de deux trous noirs, ce qui provoque une vibration de l’espace-temps. Vous n’y comprenez pas grand-chose ? Ne vous inquiétez pas, nous allons vous faire une petite explication.

Quelques précisions

Si vous avez vu Interstellar, vous vous souvenez peut-être que le temps est soumis à la gravité. Or, l’attraction des trous noirs et si forte qu’elle ralentit le déroulement du temps lui-même : il s’écoule moins vite lorsqu’il est soumis à un champ gravitationnel fort. Le temps n’est donc pas une ligne fixe comme on a l’habitude de le voir, mais plutôt un tissu élastique, conformément à la théorie de la relativité d’Albert Einstein. Vous savez, la fameuse formule E = mc² !

Un trou noir est donc une bille si lourde qu’elle s’enfonce dans le tissu jusqu’à disparaître. La seule façon de le détecter réside dans les importantes distorsions spatio-temporelles présentes aux alentours du trou noir : les fameuses ondes gravitationnelles. Einstein avait prédit l’existence de ce phénomène il y a déjà un siècle, lorsqu’il a formulé sa théorie de la relativité générale.

Courbure espace-temps

Une expérience brève mais aux perspectives gigantesques

Les ondes gravitationnelles ont été officiellement découvertes en février 2016, bien que l’expérimentation à l’origine datait de septembre 2015. Les scientifiques ont longtemps vérifié qu’il ne s’agissait pas d’un bruit parasite avant de confirmer leur découverte.

Pour détecter ces fameuses ondes, deux antennes ont été placées à 3 000 kilomètres de distance. La première était installée à Hanford, dans l’état de Washington, et la seconde à Livingston, en Louisiane. Le 14 septembre 2015 à 11h50, l’antenne de Louisiane a enregistré un premier signal, suivi 7 millisecondes plus tard de celle de Hanford, ce qui correspond à la vitesse de la lumière. Selon les physiciens, le signal aurait dû mettre 10 millisecondes pour se propager d’un point à l’autre, mais c’était sans compter sur la trajectoire de l’onde, qui a traversé directement la Terre, créant un écart de 3 millisecondes. Celui-ci a permis de déterminer la direction d’arrivée du signal.

L’enregistrement a également permis de connaître la masse du trou noir généré par la fusion de deux masses qui étaient 36 et 29 supérieures à celle du Soleil. Cela a produit un trou noir d’une masse 62 fois supérieure à celle de notre étoile. L’énergie résultant de l’opération s’est ensuite échappée sous la forme d’ondes gravitationnelles, dont la quantité était si forte qu’elle s’est répercutée dans tout l’espace.

Interstellar trou noir

Cette découverte permet l’avènement de l’astronomie gravitationnelle. En effet, les ondes gravitationnelles pourront être utilisées pour « sonder l’espace », en détectant la présence de trous noirs. Les détecteurs utilisés pour l’expérience de septembre 2015 ont été améliorés, afin de détecter les vibrations de l’espace-temps de façon plus précise. Quelques jours seulement après avoir multiplié la sensibilité par trois, les premiers signaux sont détectés. À terme, la sensibilité des appareils sera dix fois supérieure à celle de septembre dernier.

L’autre apport de cette découverte est la validation scientifique de l’existence des trous noirs, avec une preuve concrète. Les théories sur leur fonctionnement semblent également confirmées par le signal relevé par les antennes. Ce sont surtout les travaux d’Einstein sur la relativité générale qui sont confirmés dans un espace lointain et à proximité d’un objet très dense, tandis que les précédentes expérimentations se déroulaient dans l’espace proche de la Terre.

Pour plus de précisions encore sur cette découverte, nous vous invitons à vous rendre sur l’article très complet de Sciences et Avenir à ce sujet.

La découverte scientifique de l'année est...https://k-actus.net/wp-content/uploads/2016/12/ondes-gravitationnelles-e1482916582238.jpghttps://k-actus.net/wp-content/uploads/2016/12/ondes-gravitationnelles-e1482916582238-300x300.jpgMarionAKtualités
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