CONSCIENCE

ONDES GRAVITACIONELLES, LA NOUVELLE LUNETTE DE GALILÉE

Une équipe internationale d’astrophysiciens a détecté les ondes gravitationnelles prédites par Einstein il y a un siècle. C’est une page de l’astronomie inaugurée par Galilée au XVIIe siècle qui se tourne. Récit d’une découverte historique.

Que faisiez-vous le 14 septembre 2015 à 11h 50mn et 45s, heure de Paris ? Si vous ne vous en rappelez pas, le cosmos, lui s’en souvient. À cet instant très précis, à 1,3 milliard d’années-lumière de la Terre, quelque part dans l’hémisphère Sud, deux corps massifs, deux trous noirs, sont entrés en collision, donnant ainsi naissance à des ondes gravitationnelles prédites par Albert Einstein il y a juste un siècle, à ces fameuses “rides de l'espace-temps” qui sont arrivées jusqu’à nous, bien que nous ne les ayons pas ressenties.

Cinq mois plus tard, elles seront authentifiées. « Nous avons détecté les ondes gravitationnelles. Je suis si heureux… » Ainsi s’est exprimé, sous les applaudissements, jeudi 11 février à Washington, - David Reitz, physicien au Caltech et directeur de l’observatoire Ligo (Laser interferometer gravitational-wave observatory), lors d’une conférence de presse retransmise dans le monde entier.

Deux trous noirs qui fusionnent:
Que s’est-il passé au juste ? Un énorme carambolage cosmique, une collision entre deux poids lourds de la voûte céleste. « Deux petits trous noirs d’un diamètre de seulement 150 km, de respectivement 29 et 36 masses solaires chacun, qui tournoyaient l’un autour de l’autre, ont fini par se rapprocher jusqu’à fusionner pour donner un gros trou noir d’environ 60 masses solaires, l’excédent ayant été, selon la célèbre formule d’Einstein E = mc2, converti en ondes gravitationnelles », explique Benoît Mours, physicien au CNRS et responsable scientifique français pour le détecteur franco-italien Virgo.


Un rayon laser à deux bras:
Puisque les ondes gravitationnelles sont des tressautements extrêmement fins de l’espace-temps, comment peut-on les détecter sur notre planète ? En faisant appel à la lumière laser, connue pour être très sensible à la moindre vibration.
Pour cela les chercheurs ont imaginé une curieuse construction dotée de deux « bras » perpendiculaires et longs de 4km, des interféromètres. Le rayon laser, séparé en deux bras, est contraint par un jeu de miroirs à effectuer des allers-retours, avant d’être recombiné dans un capteur.

Si les deux bras ne se re-synchronisent pas parfaitement, c’est qu’ils ont subi une déformation due à une onde gravitationnelle. Méthode terriblement efficace, « on peut ainsi mesurer une différence de l’ordre d’un milliardième de la taille d’un atome, soit 10 éle´ve à -19m », rappelle Benoît Mours.


Lire aussi: Prédites par Einstein, les ondes gravitacionelles existent

Une grand explication: https://www.youtube.com/watch?v=1WKWEbmaN30 (Français)

En galego:

ONDAS GRAVITACIONAIS, O NOVO TELESCOPIO DE GALILEO

Un equipo internacional de astrofísicos detectaron as ondas gravitacionais preditas por Einstein hai un século. É unha páxina de astronomía inaugurada por Galileo no século XVII a que nos fala dun descubrimento histórico.


Que facía vostede o 14 de setembro do 2015 ás 11h 50min e 45s, hora de Paris? Se vostede non se lembra, o cosmos, lembrarase. Nese instante tan preciso, a 1,3 mil millóns de anos-luz da Terra, nagunha parte do hemisferio sur, dous corpos masivos, dous corpos moi oscuros, entraron en colisión, dando así lugar ás ondas gravitacionais preditas por Albert Einstein hai un século, estas famosas “arrugas do espazo tempo” que chegaron ata nos, ainda que nos non has percibimos.

Cinco anos máis tarde, serán autentificadas. “ Detectamos as ondas gravitacionais. Son tan feliz...” Así expresouse, entre todos os aplausos, o xoves 11 de febreiro en Washington, David Reitz, científico no Caltech e director do obsevatorio Ligo (Observatorio por láser de interferecias das ondas gravitacionais), durante unha conferencia retransmitida en todo o mundo.


Dous buratos negros que se fusionan:
Que pasou exactamente? Un enorme choque en cadea cósmico, unha colision entre dous vehículos pesados da bóveda celeste. “ Dous pequenos buratos negros con soamente 150km de diámetro, de respectivamente 29 e 36 masas solares cada un, acabaron por acercarse ataque se arremolinaron un no outro, e finalmente, se fusionaron ata dar un gran burato negro de aproximadamente 60 masas solares, no que o excedente, según a célebre fórmula de Einstein E = mc2, converteuse en ondas gravitacionais”, expica Benoît Mours, científico no CNRS e científico francés responsable del detector franco-italiano Virgo.


Un raio láser con dous brazos:
Xa que as ondas gravitacionais son uns temblores estremadamente finos no espazo-tempo, como podemos detectalos no noso planeta? Acudindo á luz láser, conocida por ser moi sensible á menor vibración.

Para esto os investigadores imaxinamos unha construcción dotada de dous “brazos” perpendiculares e dun largo de 4km, de insterferómenos. O raio láser, separado en dous brazos, é forzado por un xogo de espellos a facer idas e voltas, antes de recombinarse nun captador.

Se ambos os brazos non se resincronizan perfectamente, débese a que sufriron unha deformación devido a unha onda gravitacional. Método terriblemente eficaz, “podemos metir unha diferencia dunha mil millonésima parte do tamaño dun átomo, é dicir, 10 elevado a -19 metros”, recorda Benoît Mours.

Unha gran explicación: https://www.youtube.com/watch?v=tKiHiQRBFYU  (Español)

Sacado de: La Croix

Laura Vázquez Vieites  4º ESO