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Ondes gravitationnelles : Einstein les avait prédites, la science en apporte aujourd’hui la preuve

11 Fév. 2016 • 19:56

Le grand Einstein aimait les analogies explicatives; pour le génial physicien, l’espace temps était semblable à une surface élastique sur laquelle les évènements astronomiques de grandes tailles – trou noir en formation, supernova, big-bang originel – génèrent des « ondes », de la même façon qu’une pierre crée des ondulations à la surface de l’eau. Ces remous sur le tissu de l’espace temps, Einstein les avait appelé les ondes gravitationnelles; mais depuis près d’un siècle, personne n’avait pu en faire la preuve.

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Les deux sites du LIGO aux Etats-Unis

La caractéristique principale et unique de ces ondes est de pouvoir modifier les distances entre les objets astronomiques, de les rapprocher ou de les éloigner de manière infime, sur une échelle équivalant à environ dix millième d’une particule élémentaire. Ce sont ces modifications infinitésimales de distance générées par les ondes gravitationnelles qui viennent d’être détectées par les physiciens du LIGO aux Etats-Unis, épaulés par leurs collègues du VIRGO italien et du GEO600 allemand.

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Derrière ces sigles barbares se cachent des sortes de sismographes monumentaux et constitués de faisceaux laser parfaitement synchronisés entre eux. Selon le modèle physique, si une onde gravitationnelle parvient jusqu’à ces lasers, elle doit alors les désynchroniser en modifiant leur écart relatif. C’est cette dé-synchronisation qui a été détectée le 14 septembre 2015, jour où deux sites jumeaux du LiGO, éloignés l’un de autre de 3000 km, ont enregistré un signal avec 7 millisecondes de décalage.

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Mieux encore, les chercheurs ont été capables de remonter à la source de la première onde gravitationnelle à être physiquement détectée; les responsables de ce remous spatial ne sont autre que deux trous noirs (vingt-neuf et trente-six fois plus massifs que le Soleil) en train de fusionner en un seul giga-trou noir à environ 1,3 milliard d’années lumière de notre système solaire. C’est d’ailleurs la toute première fois que des trous noirs sont vérifiés par l’expérience, la donnée physiquement observable. A travers les signaux renvoyés par le LIGO, les chercheurs ont même réussi à observer toute la mécanique d’approche des deux gloutons intergalactiques, ce qui sera doute considéré comme l’une des découvertes scientifiques majeures de ce siècle; Le prix Nobel semble acquis.

Devant l’ampleur de cette double découverte (les ondes gravitationnelles et la fusion de deux trous noirs), des conférences de presse ont été organisées quasi simultanément à Washington (USA). Moscou, Paris, Londres, Pise (Italie), ou bien encore Hanovre (Allemagne).

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