Par Bertrand d'Armagnac. Dernière mise à jour: 11 octobre 2017

Rainer Weiss, Kip Thorne et Barry Barish ont reçu le prix Nobel de physique pour la première détection d’ondes gravitationnelles. Ce prix consacre une révolution scientifique qui ouvre la voie à une nouvelle manière d’observer l’Univers.

Un travail titanesque à travers le monde

Plusieurs équipes réunissant des milliers de chercheurs se livrent à la traque des ondes gravitationnelles depuis des décennies. Deux grands instruments de détection ont été développés : LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) aux États-Unis, et Virgo en Europe (en Italie près de Pise). La première détection d’ondes gravitationnelles a été réalisée le 14 septembre 2015 par LIGO, avec l’aide de l’équipe Virgo pour l’analyse des données.

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Le détecteur LIGO à Livingston en Louisiane (USA)
crédit: LIGO/Caltech
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Instrumentation utilisée pour détecter le signal d’ondes gravitationnelles et contrôler l’interféromètre Virgo à Cascina près de Pise, en Italie. Les chercheurs sont en train d’ajuster la position d’un miroir.
crédit: Cyril FRESILLON/Virgo/CNRS Photothèque

Des américains honorés par le Nobel, mais beaucoup d’Européens dans l’aventure

Ainsi, si le rôle de pionniers des américains Weiss, Thorne et Barish est reconnu par le comité Nobel qui salue la toute première détection par l’instrument LIGO basé aux États-Unis, c’est bien toute une communauté scientifique qui est honorée.

En Europe, Virgo associe 20 laboratoires dont 6 français et 8 italiens. En France, deux physiciens ont reçu le 27 septembre 2017 la médaille d’or du CNRS pour leurs contributions majeures à la détection des ondes gravitationnelles : Alain Brillet et Thibault Damour (voir le communiqué du CNRS)

En août 2017, les deux instruments LIGO et Virgo ont observé simultanément une onde gravitationnelle :un événement majeur. Disposer de plusieurs instruments répartis sur le globe est un atout pour conforter et affiner les observations.

édité par Stelvision

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Parution le 12 octobre 2017

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Einstein avait (encore) raison !

L’existence d’ondes gravitationnelles avait été annoncée par Albert Einstein il y a plus d’un siècle dans le cadre de ses travaux sur la relativité générale. La détection des ondes gravitationnelles constitue une nouvelle vérification expérimentale des conséquences concrètes de sa théorie.

Une nouvelle manière d’observer l’Univers

Les ondes gravitationnelles saluées par le Nobel ont été produites par la fusion de deux trous noirs en orbite l’un autour de l’autre. Les détecteurs d’ondes gravitationnelles sont des observatoires d’un type nouveau qui captent d’infimes vibrations de l’espace par interférométrie laser (mesures ultraprécises de longueurs en utilisant les propriétés de la lumière). Ils vont offrir des possibilités d’observation de certains phénomènes qui échappent totalement aux observatoires traditionnels parce qu’ils ne produisent ni lumière ni ondes radios.

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Vue d’artiste de deux trous noirs qui, en fusionnant, émettent des ondes gravitationnelles.
crédit: CNRS, Numerical-relativistic Simulation: S. OSSOKINE, A. BUONANNO (Max Planck Institute for Gravitational Physics). Scientific Visualization : W. BENGER (Airborne Hydro Mapping GmbH)

Gravité ? Déformation de l’espace ? Trous noirs ?

La gravité est une des quatre forces fondamentales. Elle nous maintient les pieds sur la Terre et joue un rôle clef dans la formation et l’évolution des étoiles et des grandes structures de l’Univers. Selon la théorie de la relativité générale introduite par Albert Einstein, la gravité peut être vue comme une déformation de l’espace autour d’un objet massif. Une déformation à l’origine des ondes gravitationnelles.

Les trous noirs sont des objets fascinants dont l’appellation elle-même résonne comme un mystère. Mais ce sont des astres bien concrets ! Extrêmement denses et n'émettant aucune lumière. L’astronomie moderne progresse rapidement dans leur observation bien qu’ils soient invisibles par des moyens classiques.

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Déformation de l’espace en présence de masse.
crédit: Johnstone/wikimedia

Ces sujets vous passionnent ? Ils seront repris ici même très prochainement.
Nous ferons appel à Fleur Olagnier, jeune journaliste scientifique titulaire d’un master d’astrophysique pour nous aider à comprendre !

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