Pour la deuxième fois cette année et la deuxième fois de l’histoire, les scientifiques ont confirmé la détection de rides dans le tissu de l’espace-temps appelé ondes gravitationnelles.
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Depuis qu'Albert Einstein avait prédit ces événements insaisissables il y a plus d'un siècle dans sa théorie générale de la relativité, les physiciens ont étudié le ciel dans l'espoir de capter les vagues qu'il a décrites. Avec cette seconde détection, les chercheurs ont non seulement confirmé leur capacité à détecter les ondes gravitationnelles, mais ils ont également montré que ces ondulations espace-temps ne sont peut-être pas aussi rares qu'on le pensait.
Les physiciens de l'observatoire des ondes gravitationnelles à interféromètre laser avancé (LIGO) ont marqué l'histoire en février de cette année en annonçant les premières ondes gravitationnelles confirmées. Mais quelques mois plus tôt, le 26 décembre 2015, l'instrumentation LIGO a enregistré une deuxième ondulation spatio-temporelle.
«Nous l'avons encore fait», a déclaré à Jennifer Chu, chercheuse à LIGO, Salvatore Vitale, de MIG News . «Le premier événement était si beau que nous ne pouvions presque pas y croire.» Avec la confirmation de la deuxième vague, les scientifiques espèrent de plus en plus que ces événements pourraient fournir une nouvelle façon d’étudier les mystères du cosmos.
Le «pépiement», faible mais distinct, qui caractérise une onde gravitationnelle est produit lorsque deux objets supermassifs entrent en collision. Alors que la structure de l’espace-temps est rigide, des objets extrêmement lourds, tels que des trous noirs, peuvent le fausser, rapporte Geoff Brumfiel pour NPR . Lorsque cela se produit, les distances entre les objets se modifient au fur et à mesure que les ondulations passent, un peu comme si vous laissiez tomber une pierre dans un étang.
"Cela va être de plus en plus long, sans que nous fassions quoi que ce soit, sans que nous sentions quoi que ce soit", a déclaré à Brumfiel Gabriela González, responsable de la collaboration scientifique de LIGO.
Afin de détecter les ondes, les scientifiques ont mis au point un moyen de détecter ces changements extrêmement minuscules. Comme Liz Kruesi a rapporté pour Smithsonian.com dans Feburary:
À l’intérieur de chaque observatoire LIGO en forme de L, un laser se trouve au point de rencontre de deux tubes perpendiculaires. Le laser traverse un instrument qui divise la lumière, de sorte que deux faisceaux parcourent environ 2, 5 km par tube. Les miroirs situés aux extrémités des tubes réfléchissent la lumière vers sa source, là où le détecteur l’attend.
En règle générale, aucune lumière ne tombe sur le détecteur. Cependant, lorsqu'une onde gravitationnelle passe, elle devrait s'étirer et s'espacer dans l'espace-temps selon un schéma prévisible, en modifiant effectivement les longueurs des tubes d'une quantité infime, de l'ordre du millième du diamètre d'un proton. Ensuite, une lumière va atterrir sur le détecteur.
Une fois que les chercheurs ont détecté les modifications, ils peuvent retracer les origines dans l’espace pour en déterminer la cause. Maddie Stone rapporte pour Gizmodo que les dernières vagues ont émané de la collision de deux trous noirs géants à environ 1, 4 milliard d'années-lumière de distance.
«Les objets sont à peu près aussi loin, mais comme ils sont plus légers, c'est un signal beaucoup plus faible», explique David Shoemaker, chercheur au MIT et leader de LIGO. «Nous devions faire plus attention à chercher des avions, à allumer des grèves, à faire des bruits sismiques, à laisser tomber des marteaux - tout ce qui pourrait mal tourner.»
Maintenant que ces interférences possibles ont été éliminées, les chercheurs sont convaincus que cette deuxième impulsion est véritablement une onde gravitationnelle.
"C’est comme si Galilée tournait son télescope vers le ciel il ya 400 ans", a déclaré David Reitze, directeur exécutif de LIGO, à Brumfiel. "Nous examinons maintenant l'univers d'une manière entièrement nouvelle et nous allons apprendre de nouvelles choses que nous ne pouvons pas apprendre autrement."
