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Les ondes gravitationnelles : Einstein avait vu juste

Einstein avait prédit leur existence il y a 100 ans, cette fois c’est sur, les ondes gravitationnelles existent bel et bien.


Les ondes gravitationnelles : Qu’est-ce que c… par Spi0n

Ce jeudi 11 février 2016 à 16h30, un moment historique pour la science vient d’avoir lieu, avec la première déclaration officielle d’une détection d’ondes gravitationnelles sur Terre, grâce à des instruments américains. Albert Einstein a décrit l’existence de ces ondes en juin 1916, soit 100 ans plut tôt, comme conséquence de sa théorie de la relativité générale, parue en 1915. À l’époque, il était impossible de visualiser ce phénomène à cause du manque de technologie avancée. En effet, les ondes gravitationnelles sont desdéformations de l’espace-temps dont leur effet de distorsion de distance sur Terre est mince. Il mesure un dix millième de la taille d’une particule élémentaire.

ondes-gravitationnelles
Les ondes gravitationnelles ont été émises par la fusion de deux trous noirs

Ces ondes gravitationnelles ont pu être visibles grâce à la construction d’immenses amplificateurs et détecteurs qui permettent de repérer ces infimes variations. LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) aux États-Unis, Virgo en Europe, GEO600 en Allemagne en sont des exemples. Deux faisceaux laser parfaitement synchronisés circulent dans des tunnels de plusieurs kilomètres de long (quatre pour LIGO, trois pourVirgo). A l’intérieur, la lumière fait plusieurs allers-retours avant de sortir, pour combiner les deux faisceaux. Si une onde gravitationnelle passe, elle dilate la longueur d’un bras et rétrécit l’autre, désynchronisant les deux faisceaux et rendant ainsi palpable l’onde invisible.

Les ondes gravitationnelles sont des déformations de l’espace-temps prédites par Einstein
Les ondes gravitationnelles sont des déformations de l’espace-temps prédites par Einstein

Comment tout cela est arrivé ? Il y a plus d’un milliard d’années, dans une galaxie très lointaine, deux gigantesques trous noirs ont fusionné. Cette collision cosmique a secoué le tissu de l’espace-temps, dissipant l’énergie de trois soleils sous forme d’ondes gravitationnelles envoyées aux confins de l’univers à la vitesse de la lumière.

Le 14 septembre dernier, elles sont arrivées jusqu’à la Terre. Ce mercredi 10 février 2016, le directeur exécutif du laboratoire LIGO, David Reitze, a annoncé avoir détecté pour la premières fois ces ondes gravitationnelles mais il faudra attendre le lendemain pour que l’annonce soit rendue officielle lors d’une conférence de presse dirigée par les scientifiques du Caltech, du MIT et du LIGO, dont 6 d’entre eux sont présents sur la photo ci-dessous. Cette observation confirme donc l’hypothèse avancée par Einstein dans sathéorie de la relativité générale.

De gauche à droite : David Shoemaker, Rainer Weiss, Matthew Evans, Erotokritos Katsavounidis, Nergis Mavalvala et Peter Fritschel.
De gauche à droite : David Shoemaker, Rainer Weiss, Matthew Evans, Erotokritos Katsavounidis, Nergis Mavalvala et Peter Fritschel.

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