Column|Jérémie Gaudet
Après plusieurs mois de rumeurs et d'attentes, des scientifiques ont enfin
confirmé l'observation d'ondes gravitationnelles prédites par nul autre
qu'Albert Einstein.
En 1916, lors de la publication
de sa théorie de la relativité générale, Einstein énonçait l'existence de ces
ondulations caractéristiques de l'espace-temps, nommées ondes
gravitationnelles. Il aura visiblement fallu attendre une centaine d'années
pour que ses dires soient confirmés.
C'est une équipe
d'astrophysiciens provenant des institutions américaines du California
Institute of Technology (Caltech), du Massachusetts Institute of Technology
(MIT) et du Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO) qui a
assuré avoir réalisé l'observation de ces ondes le 14 septembre dernier.
Ces ondes auraient été émises
par la fusion extraordinaire de deux mystérieux corps célestes que sont les
trous noirs, respectivement 29 et 36 fois plus massifs que notre Soleil. Ces
deux astres, situés à plus de 1,3 milliard d'années-lumière de la Voie lactée,
ont émis une onde gravitationnelle lors de la dernière fraction de seconde de
l'étape finale de leur collision.
Pour les scientifiques, il
s'agit du même coup de la toute première observation de la « danse finale » qui
survient lors de la fin de la fusion des trous noirs, ces corps qui résultent
de l'effondrement gravitationnel de gigantesques étoiles.
Les physiciens et ingénieurs
américains, afin de bien observer l’événement, ont dû employer leurs deux
interféromètres placés au LIGO et dont la construction a demandé plusieurs
années de travail et de perfectionnement.
Cette percée s’annonce d’une
grande importance dans le domaine, puisqu’elle permettra l’ajout d’une branche
à l’astronomie, soit l’astronomie gravitationnelle, qui étudiera les objets
célestes grâce à l’analyse de ces ondes gravitationnelles.
De plus, cette découverte
permettra aux scientifiques d’explorer le ciel différemment et de se pencher
sur d’autres phénomènes semblables, telles les interactions entre divers trous
noirs et étoiles.
Le principe des ondes gravitationnelles
Selon la théorie de la
relativité générale, l’espace-temps, soit le milieu comportant quatre
dimensions, dont une de temps, est courbé selon la distribution de la masse et
de l’énergie. Ce serait, par exemple, le cas de tout astre, tels le Soleil et la
Terre, qui modifient l’espace-temps les avoisinant.
Toutefois, si ces corps se
mettent à bouger, ils produisent une courbure qui se propagera dans leurs
alentours sous forme d’ondulation. L’effet est toutefois bien plus remarquable lorsque
les masses en question sont très condensées, tels les trous noirs, puisque les oscillations
se propagent à la vitesse de la lumière en perturbant l’espace-temps ambiant.
Ce sont ces ondulations que
l’on nomme les ondes gravitationnelles.
Il est possible de comparer ce
phénomène à celui produit lorsqu’un objet entre en contact au niveau d’une eau.
Ce dernier crée une série de vagues qui se propagent circulairement à la
surface de l’eau, tout comme les ondes gravitationnelles qui se répandent dans
l’espace.
Par contre, ces ondes sont
presque imperceptibles à notre échelle terrestre, étant données leur taille
infime et leur vitesse fulgurante. À titre indicatif, une telle onde provenant
de l’interaction gravitationnelle entre la Terre et la Lune aurait une taille
semblable à celle d’un atome.
Il va ainsi sans dire que les
appareils ayant été nécessaires à l’observation de ces ondes ont dû être fort
précis et sophistiqués.
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