Aujourd'hui, des scientifiques de l'observatoire d'interféromètre laser (LIGO) ont confirmé qu'ils avaient enfin trouvé des preuves d'ondes gravitationnelles et ont ainsi résolu le casse-tête vieux de 100 ans qui obsédait Albert Einstein. C'est l'une des découvertes les plus importantes jamais réalisées par les physiciens et elle devrait mener à une cascade d'autres révélations.
"Nous avons détecté des ondes gravitationnelles", a déclaré David Reitze, directeur de LIGO, lors de l'annonce faite jeudi, confirmant les rumeurs qui circulent depuis des mois dans la communauté scientifique. «C’est vraiment un coup de foudre scientifique. Et nous l'avons fait - nous avons atterri sur la lune."
En 1916, Einstein a publié sa théorie de la relativité. Parmi les nombreuses manières dont il joue un rôle pivot dans la fondation de la physique moderne, la théorie a prédit l'existence d'ondes gravitationnelles: des ondulations dans l'espace-temps qui se déplacent vers l'extérieur, causées par la présence de masse. Après avoir posé l’existence de ces ondulations, Einstein mourut avant de les avoir localisées.
Le travail d’Einstein étant déterminant, presque tout ce que nous pensons savoir de la gravité dépend de l’existence d’ondes gravitationnelles. Cela signifie que jusqu’à aujourd’hui, la plupart de nos connaissances sur la gravité n’étaient pas confirmées. Cela change tout.
Pourquoi cela a-t-il pris si longtemps? Les ondes gravitationnelles sont si petites et si faibles que les scientifiques ont recherché un signal d’une puissance pouvant aller jusqu’à -23. Il y a toujours eu une surabondance d’évidences secondaires, mais les vraies preuves sont incroyablement difficiles à trouver à cette échelle, c’est pourquoi LIGO a été créé il y a 25 ans. Collaboration entre le MIT, Caltech et près de 1000 scientifiques de 16 pays différents, LIGO a construit un interféromètre: un instrument de quatre kilomètres de long, qui émet des lasers avec des miroirs pour détecter des signaux aussi minimes proton.
LIGO a construit deux de ces instruments ultra-sensibles - un à Hanford (Washington) et un autre à Livingston (Louisiane) - pour s’assurer que tout ce qu’ils trouvaient puisse être vérifié. Les deux instruments ont été mis en ligne en 2002, mais pendant 13 ans, il n'y avait que l'obscurité.
Le 14 septembre 2015, deux jours après la mise en service des interféromètres récemment mis à niveau, les chercheurs de LIGO ont finalement trouvé quelque chose. Comme ils l'apprendraient plus tard, il s'agissait d'un signal produit par deux trous noirs, chacun d'environ 150 kilomètres de diamètre et 30 fois la masse du soleil. Ils se croisaient l'un à l'autre à peu près à la moitié de la vitesse de la lumière. Ils sont entrés en collision et ont fusionné en un seul trou noir.
L'énergie totale expulsée par la collision était 50 fois plus puissante que toutes les étoiles de l'univers réunies.
Selon Reitze, les signaux enregistrés étaient conformes aux équations prédites par la théorie d’Einstein dans ces circonstances. Néanmoins, lui et ses collègues ont trouvé les données «ahurissantes».
Les signaux ne sont pas un simple aperçu de ce à quoi ressemblent les ondes gravitationnelles. Ils illustrent également les caractéristiques réelles de la fusion et des trous noirs avant et après les collisions. Selon la scientifique de LIGO, Gabriela Gonzalez, les formes d'onde des signaux capturés montrent que le trou noir fusionné est en réalité légèrement inférieur à la somme des deux objets originaux. En outre, "cette fusion a eu lieu il y a 1,3 milliard d'années", a-t-elle déclaré, "alors que la vie multicellulaire sur Terre commençait tout juste à se propager".
Gonzalez a diffusé un enregistrement audio modifié du signal - un bref gazouillis ressemblant à un oiseau. «C’est la première des nombreuses à venir», at-elle déclaré.
Les conséquences des résultats ne sauraient être surestimées. La découverte ne résout pas un mystère vieux d’un siècle: elle permet aux humains d’en apprendre davantage sur l’univers à travers un objectif unique. Avant jeudi, les astrophysiciens étaient essentiellement limités à l’étude de l’univers à travers le spectre électromagnétique. Bien que nous ayons beaucoup appris, les étoiles, les supernovas, les trous noirs et d’autres phénomènes ne peuvent être étudiés sans observer et mesurer les ondes gravitationnelles. Sachant que nous pouvons enfin écouter ces signaux, les scientifiques ont accès à toute une partie de l'univers qui était fermé.
En fait, les résultats de LIGO prouvent bien l’existence de trous noirs.
Kip Thorne, cofondateur de LIGO et cofondateur de LIGO (sans doute la plus intrigante), sera peut-être la possibilité d’étudier ce que l’on appelle les «chaînes cosmiques», ce qui, d’après les scientifiques, pourrait expliquer l’expansion et l’inflation de la planète. univers depuis le Big Bang.
Les scientifiques pourraient peut-être répondre à d'autres questions en étudiant davantage les ondes gravitationnelles: à quelle vitesse l'univers est-il en expansion? Qu'est-ce qui cause une supernova? Quelle est la vitesse de déplacement des ondes gravitationnelles par rapport à la lumière?
Démarrer LIGO «était un gros risque», a déclaré France Cordova, directrice de la National Science Foundation. Mais ce risque semble avoir porté ses fruits aujourd'hui. "Einstein serait rayonnant."
L’annonce de jeudi suscitera sûrement de plus grands espoirs de LISA Pathfinder - un vaisseau spatial servant de banc d'essai pour eLISA, un interféromètre spatial - et validera grandement l'argent et le temps investis dans ce projet.
Et ce n’est que le début. Nous allons en apprendre davantage sur l’univers que nous ne l’aurions jamais cru possible et pourrons enfin nous approcher de la compréhension des origines et de l’avenir de l’univers. «Ce qui est vraiment excitant, c’est ce qui va suivre», a déclaré Reitze.
Des scientifiques découvrent que des ondes cérébrales correspondantes peuvent prédire les amitiés
Alors que 2018 se termine, Inverse met en avant 25 choses surprenantes que nous avons apprises sur les humains cette année. Cette histoire était n ° 13. En janvier, des scientifiques ont annoncé dans "Nature Communications" que leurs meilleurs amis avaient des ondes cérébrales très similaires lorsqu'ils visionnaient les mêmes vidéos.
Les scientifiques ont-ils enfin découvert les ondes gravitationnelles?
La gravité existe - quiconque est déjà tombé sur le dos et a été témoin de la chute de sa dignité sait que c'est un fait. Comment cela fonctionne, cependant, est toujours resté un mystère. En 1915, Albert Einstein avait théorisé que les ondes gravitationnelles - qu'il décrivait comme des ondulations de l'espace-temps - étaient à l'origine de la gravité ...
Un homme suit les ondes gravitationnelles LIGO a découvert de nouveau aux trous noirs
Lorsque les scientifiques ont annoncé qu'ils avaient trouvé des traces d'ondes gravitationnelles en février, le monde scientifique s'est lancé dans une fête bâclée. Cette découverte a permis de confirmer la théorie centenaire d’Einstein sur la relativité générale et d’en faire une énorme nouvelle. Mais il a également soulevé de nombreuses autres questions liées à la phy ...