-La détection des
premières ondes gravitationnelles permet d'écrire un nouveau chapitre sur
l'histoire de l'Univers et cette fois c'est sûr: ici dessous c'est une véritable
photo observé par l'event-Horizon télescope.
« Nous confirmons l’entrée dans
une nouvelle ère de l’astronomie » , a déclaré David Shoemaker, le porte-parole
de LIGO, -Rappel de ce qu'est un trou noir.
-En astrophysique, un trou noir est un objet céleste si compact que l'intensité
de son champ gravitationnel empêche toute forme de matière ou de rayonnement de
s’en échapper. Les
trous noirs et les étoiles à neutrons, lorsqu'ils se déchaînes bousculent le
cosmos.
-De tels objets ne peuvent ni émettre, ni diffuser
la lumière et sont donc noirs, ce qui en astronomie revient à dire qu'ils sont
optiquement invisibles.
-Toutefois, plusieurs techniques d’observation indirecte dans différentes
longueurs d'onde ont été mises au point et permettent d’étudier de nombreux
phénomènes qu’ils induisent. En particulier, la matière happée par un trou noir
est chauffée à des températures considérables avant d’être « engloutie » et émet
une quantité importante de rayons X. -Une paire de trous
noirs supermassifs prêts à entrer en collision a été détectée.
-Les trous noirs supermassifs peuvent-ils fusionner ? Les scientifiques vont
pouvoir bientôt répondre à cette question grâce à une nouvelle découverte. Deux
énormes trous noirs qui semblent sur le point d’entrer en collision ont
été repérés. (Juillet 2019.)
-La fusion (en cours) de deux trous noirs fait à
nouveau trembler la Terre La détection, aux Etats-Unis, de minuscules
distorsions de l’espace-temps causées par la danse des deux montres gloutons.
-On ignore encore si ces paires de trous noirs
supermassifs finissent par fusionner
ou s’ils se rapprochent sans jamais se mélanger. Une théorie présume que les
trous noirs stagneraient lorsqu’ils se trouvent très proche : on appelle ce
ralentissement le « problème du parsec final ». Tenter d’observer des
binômes de trous noirs bloqués dans cette situation n’est pas possible : ils
sont beaucoup trop rapprochés pour que l’on puisse voir qu’il s’agit de 2 objets
différents.
le 1er
juin 2017, la collaboration
internationale LIGO / Virgo a publié sa troisième observation d’une paire de
trous noirs orbitant l’un autour de l’autre.
Ces monstres gloutons de l’espace – trente fois plus lourds que le Soleil,
mais cinq mille fois plus petits, en spiralant l’un vers l’autre, ont fini par
ne plus faire qu’un, donnant naissance à un nouveau trou noir, plus léger la
masses totale de ses deux parents.
-L’énergie perdue , équivalente à celle de deux
Soleils,
a distordu et secoué l’espace-temps.
Cette vibration, dite onde gravitationnelle
, s’est propagée jusqu’à la Terre, où elle a été détectée dans deux instruments
géants,
LIGO, situés aux Etats-Unis à 3 000 kilomètres l’un de l’autre.
-À partir de la forme du signal capté par Ligo, les physiciens ont calculé
que chacun des deux trous noirs impliqués dans la fusion était environ trente
fois plus massif que le Soleil. En d'autres termes, leur masse était le double
ou le triple de celle des trous noirs ordinaires, qui naissent au cœur de
l'explosion en supernova d'étoiles massives. Ces trous noirs étaient si
lourds qu'il est difficile d'expliquer comment ils ont pu se former à partir
d'étoiles.
-De plus, même en admettant qu'ils sont nés de façon indépendante lors de la
mort d'étoiles massives, il reste à expliquer comment ils ont pu se rencontrer
dans l'immensité du cosmos et former un système binaire : un scénario qui semble
très improbable.
-Il est donc raisonnable de supposer que ces trous noirs massifs
se sont formés par un autre mécanisme, plus exotique, ne faisant
intervenir aucune étoile. Au-delà de la détection des ondes gravitationnelles,
Ligo pourrait bien avoir mis au jour quelque chose d'encore plus extraordinaire
: des trous noirs antérieurs à la formation des étoiles elles-mêmes..
-Le 11 février 2016, les mêmes équipements avaient pour la première fois
tremblé sous l’effet du passage d’une onde gravitationnelle, constituant
une découverte majeure. Elle confirmait à la fois une prévision d’Albert
Einstein vieille d’un siècle, l’existence de trous noirs lourds et la maîtrise
technique impressionnante des détecteurs.
-Les deux trous noirs responsables de la dernière secousse, arrivée le 4
janvier 2017, sont plus petits que la première paire mais plus gros que la
seconde du 26 décembre 2015. Ils pèsent respectivement 31 fois et 19,5
fois plus lourd que le Soleil, ils sont aussi plus éloignés de nous que les
précédents couples, à environ trois milliards d’années-lumière, contre moins
d’un milliard pour celui
annoncé en 2016. source:Par David Larousserie - Mis à jour
le 06 juin 2017
et (journal Physical Review Letters du 1er juin.)
"Une étude est accessible en entier sur la plateforme arXiv.org."
2 géants qui
entrent en collision, pourraient former un « trou noir des centaines de fois
plus grand que celui situé au centre de notre propre galaxie », . Ces trous
noirs ont une masse équivalente à plus de 800 millions de fois celle de notre
Soleil. À titre de comparaison, Sagittarius A*, le trou noir qui se trouve très
probablement au cœur de la Voie lactée, fait environ 4 millions de masses
solaires.
Malgré tout, la détection de ces trous noirs est une information importante :
elle pourrait aider à résoudre une énigme fondamentale sur les duos de trous
noirs. À l’heure actuelle, la communauté scientifique soupçonne que toutes les
grandes galaxies abritent un trou noir supermassif en leur centre. Lorsque ces
immenses galaxies entrent en collision, les scientifiques présument donc que
leurs trous noirs se rencontrent et se mettent en orbite l’un autour de l’autre,
de plus en plus proches.
Grâce à ces ondes gravitationnelles on pourras
alors mesurer avec une grande précision la taille actuelle des astres et
l'âge de l'univers. Car il est très difficile. La lumière discrète d'un astre
peut signifier que cet astre est très loin ou que sa luminosité est très faible.
Les Astronomes mesuraient les astres par la lumière de Supernovae. cette lumière
était le model théorique standard. Mais avec la confirmation des ondes
gravitationnelles ils vont pouvoir mesurer l'expansion de l'univers et sa
vitesse.
source: Par David Larousserie - Mis à jour
le 06 juin 2017
et (journal Physical Review Letters du 1er juin.)
www.numerama.com/sciences/532945-deux-trous-noirs-supermassifs-peuvent-ils-fusionner-on-le-saura
Prédites par
Einstein il y a un siècle, les ondes gravitationnelles sont une des pierres
angulaires de sa théorie de la relativité générale (le fait que les objets
courbent l'espace-temps en fonction de leur masse). "L'observation de ces ondes
serait une preuve expérimentale de cette théorie, ce qui l'assoirait
entièrement", explique au HuffPost Jean Audouze, astrophysicien à l'Institut
d'Astrophysique de Paris.
Les
ondes gravitationnelles sont théoriquement
émises par tout corps physique lors
de ses mouvements, en fonction de sa masse. C'est en fait un peu comme lorsque
l'on lance un caillou dans un étang: des vagues se créent autour du caillou et
se répandent à la surface.
Mais si les ondes lumineuses sont partout, où sont les ondes gravitationnelles?
Pour résumer, en physique, il n'y a que quatre types d'interactions. Deux
nucléaires, une électromagnétique et une liée à la gravité. "
Laissons de côté les deux
nucléaires. L'électromagnétisme, c'est la lumière. Il y a à la fois l'émission
de particules, les photons, et d'ondes lumineuses", détaille Jean Audouze.
D'ailleurs, les ondes électromagnétiques sont partout, et vous en connaissez de
nombreuses: la lumière, évidemment, mais également les ondes radios, les
infrarouges, les rayons X...
"Pour la gravité, c'est pareil. Il y a d'un côté des particules, les gravitons,
de l'autre les ondes gravitationnelles." Sauf que ni les gravitons, ni les ondes
n'ont été observées. Elles ont été imaginées et intégrées aux calculs compliqués
d'Einstein et sont théoriquement présentes, mais pratiquement invisibles.
ce qui veut dire que les ondes gravitationnelles sont "1 suivi de 35 zéros" plus
faibles
que les ondes électromagnétiques. Ainsi, même si un être humain en produit, elles
sont tellement faibles qu'elles sont impossibles à percevoir. Pour les voir, il
faut observer de très, très gros objets. Et encore. "Il faut des phénomènes
énormes, avec plusieurs dizaines de masses solaires, comme deux trous noirs qui
fusionnent, une supernova, pour que la quantité d'ondes gravitationnelles soit
quantifiable", précise Jean Audouze.
Depuis, on a
cherché à mesurer directement ces ondes, afin d'avoir une preuve irréfutable de
leur existence. Pour ce faire, deux grands projets ont été construits, aux
Etats-Unis et en Europe: Ligo et Virgo.
Le fonctionnement est assez simple. On place un laser à un endroit et un
autre à plusieurs milliers de kilomètres de là. Chaque laser va se réfléchir sur
un miroir et revient à sa base.
"Quand une onde gravitationnelle passe, elle fait des ondulations sur une
certaine distance. Le but est alors de mesurer la variation sur ces lasers",
explique Jean Audouze. Mais attention, celles-ci sont minimes, même quand on
mesure des ondes provenant de cataclysmes astrophysiques distants de milliers
d'années-lumière: "On mesure des variations ténues de quelques microns sur une
distance de milliers de kilomètres."
-Ce serait donc grâce à ces lasers que des chercheurs auraient repéré pour la
première fois ces ondes gravitationnelles. Réponse à 16h30, lors d'une
conférence de presse multiple.
- En cours de création ! le 12/2022
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