Observation des ondes gravitationelles

vulcain a écrit:

MarsSurfaceWanderer a écrit:Peut-on prédire si les ondes gravitationnelles se comportent comme les ondes électromagnétiques (réflexion, diffraction, vitesse de propagation dépendant de l'indice du milieu, etc...) ?

Cela voudrais dire quelles aient un "support" ?!

Quel est le support des ondes électromagnétiques ? Avec la théorie de la Relativité , l'Ether  a disparu !
Sinon, ces ondes gravitationnelles doivent aussi pouvoir interférer ! Quant au graviton associé , son quantum d' énergie n'excèderait pas   1.2×10⁻²²eV∕c²

By assuming that a graviton with mass would modify the phase of the waves, they determined an upper bound on the particle's mass of
1.2×10⁻²²eV∕c²

Voir l'article donné par Griffon : http://physics.aps.org/articles/v9/17

Giwa a écrit:Sinon, ces ondes gravitationnelles doivent aussi pouvoir interférer !

Pourrait-on visualiser les interférences avec des interféromètres analogues à des fentes de Young ?

MarsSurfaceWanderer a écrit:

Giwa a écrit:Sinon, ces ondes gravitationnelles doivent aussi pouvoir interférer !

Pourrait-on visualiser les interférences avec des interféromètres analogues à des fentes de Young ?

Question auquel je ne peux répondre : il faut faire appel à des théoriciens . Autre question; quelle est le spectre des longueurs d'ondes gravitationnelles ?
On est à l'aube d'un domaine passionnant de la nouvelle astronomie gravitationnelle !

With Advanced LIGO’s result, we are entering the dawn of the age of gravitational wave astronomy: with this new tool, it is as though we are able to hear, when before we could only see.

L'article pointé par Henri, figure 1, donne un spectre de fréquences jusqu'à 350 Hz, ce qui doit faire dans les 850 km, mais c'est la limite de la détection.
Les chiffres donnés un peu plus loin sont assez terrifiques : des trucs de plusieurs dizaines de masses solaires qui tournent l'un autour de l'autre avec une période orbitale de 13 ms, 75 Hz, avec une fréquence qui augmente encore !

Dans la presse, même people, on s'agite. Des interviews de chercheurs semblent bien confirmer que cela y est, les ondes gravitationnelles se sont enfin manifestées aux USA en tous cas. Cela a l'air de remuer tellement de monde que cette fois-ci c'est possible. Cela sent le prix Nobel de physique  à plein nez et pour les USA.
On espère que VIRGO (en Italie près de Pize) confirmera cette première manifestation.

Déjà nous ne connaissons notre univers que par l'intermédiaire des ondes électromagnétiques, on va peut-être le voir sous l'aspect d'ondes gravitationnelles et ça cela n'a aucun sens pour nous en ce moment. Que va-t-on voir de l'univers sous cette autre moyen d'observation ?

Il y a un autre exemple de découverte que tout le monde trouvait géniale sans savoir à quoi cela allait servir c'est le LASER.

ENORME cette confirmation, après le boson de Higgs . :ven: :cheers: 
D'après mes souvenirs du MP 2 et d'astrophysique, anciens mais la théorie d'Albert n'a pas changé :
1) La quantification de l'effet ( qui est assez prodigieuse vu les distances en jeu et la complexité des interactions ) va permettre de faciliter la vérification et , ensuite , la mise au point  de  "télescopes" à effet gravitationnel, en orbite ou plus loin .  Ouvrant de nouvelles perspectives, y compris théoriques , comme la masse manquante mais là c'est du lourd.
2) A titre personnel, l'effet a distance instantané de la gravité type " Newton" m'a toujours géné. et les explications tautologiques des profs encore plus . Mais c'était avant . :bounce1: 
3) un peu de science fiction pour finir :
trou de ver, apparition des nouvelles galaxies, multivers... 

PS je vais potasser l'article . Et atteindre très vite le point de Murphy :D
PS2 du point de vue épistémologique c'est significatif
- le laser
-les gros, très gros calculateurs avec ce qui va avec .
ont permis cette avancée.. le cadre théorique n'est pas aussi récent .
un très bon survey ( trouvé avec l'article au dessus)
http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0264-9381/32/24/243001/pdf
j'en suis à la page 2 : l'invariance de jauge serait HS ah ah :iout:

Mustard a écrit:M'enfin, on nous parle beaucoup de cette formidable découverte, limite une révolution, mais pour nous public on ne sait otujours pas en quoi ça va révolutionner notre vision du cosmos. Ma question est bête mais en quoi ça va aider les scientifique d'en connaitre plus sur l'existence de ces ondes ? Qu'est ce que ce genre de découverte peut apporter en plus sur notre connaissance de l'univers ? cela pourra-t-il amener à faire d'autres découvertes ? ou à revoir notre vision de l'espace ?
Bref on a tous compris que c'était une découverte géniale mais on ne sait pas pourquoi, et visiblement les médias sont incapables de le comprendre et de nous l'expliquer et les scientifiques semblent à la peine pour nous l'expliquer.

En soi, la découverte n'a rien d'extraordinaire, elle confirme simplement (par observation directe et non pas par déduction) 100 ans après, le dernier volet des prévisions de la Relativité Générale qui n'avait pas été vérifié directement à ce jour, l'existence des ondes gravitationnelles.
Ce qui est extraordinaire, c'est qu'à ce jour nous n'étions capables d'observer l'Univers qu'à travers deux fenêtres : les ondes électromagnétiques et les particules ionisées (rayons cosmiques). Aujourd'hui une nouvelle fenêtre s'ouvre pour observer l'Univers. Cette fenêtre nous permettra peut-être dans le futur de faire de l'imagerie gravitationnelle d'objets lointains et même de découvrir des objets n'émettant que dans le domaine gravitationnel.

Accessoirement, si un événement aussi violent que la coalescence de ces deux trous noirs s'était produit à quelques dizaines de parsecs, on aurait certainement dégusté, 3 masses solaires transformées en moins d'une seconde en ondes gravitationnelles ça doit secouer à des dizaines de kpc à la ronde...

Excellent Henri; que de pespectives !
La solution de KERR ( 1963) pour un trou noir aux equations d'Einstein est donc validée

	Non-rotating (J = 0)	Rotating (J ≠ 0)
Uncharged (Q = 0)	Schwarzschild	Kerr
Charged (Q ≠ 0)	Reissner–Nordström	Kerr–Newman

Toutefois , il faudra des modifications de TE aux echelles très petites et très grandes . : moins d'un micron et plus d'une UA .

Remarque ( banale mais importante) ; le système binaire de deux trous noirs est tel que la gravitation l'emporte sur toutes les autres énergies et donc son "émission " peut être mesurée.
Les valeurs de la pulsation et de la fréquence sont hallucinantes pour moi...

Henri a écrit:

Mustard a écrit:[...]
Bref on a tous compris que c'était une découverte géniale mais on ne sait pas pourquoi, et visiblement les médias sont incapables de le comprendre et de nous l'expliquer et les scientifiques semblent à la peine pour nous l'expliquer.

En soi, la découverte n'a rien d'extraordinaire, elle confirme simplement (par observation directe et non pas par déduction) 100 ans après, le dernier volet des prévisions de la Relativité Générale qui n'avait pas été vérifié directement à ce jour, l'existence des ondes gravitationnelles.
Ce qui est extraordinaire, c'est qu'à ce jour nous n'étions capables d'observer l'Univers qu'à travers deux fenêtres : les ondes électromagnétiques et les particules ionisées (rayons cosmiques). Aujourd'hui une nouvelle fenêtre s'ouvre pour observer l'Univers. Cette fenêtre nous permettra peut-être dans le futur de faire de l'imagerie gravitationnelle d'objets lointains et même de découvrir des objets n'émettant que dans le domaine gravitationnel.

Il y a aussi la science toute simple:

- le nombre d’évènements de ce genre par an pourra donner une indication du nombre de trous noir dans l'univers proche (en tout cas des binaires).
- détecter une éventuelle anisotropie dans cette répartition spatiale.
- savoir la répartition en masse des trous noirs dans l'univers proche.

Le clou serait de voir des ondes gravitationnelles produites par une supernova, et de comparer avec la contrepartie optique (contrainte sur la masse du graviton, = 0????).

Et j'en oublie probablement...

Et puis il y aura "bientôt" E-LISA :hot:

Henri a écrit:Accessoirement, si un événement aussi violent que la coalescence de ces deux trous noirs s'était produit à quelques dizaines de parsecs, on aurait certainement dégusté, 3 masses solaires transformées en moins d'une seconde en ondes gravitationnelles ça doit secouer à des dizaines de kpc à la ronde...

J'y pensais et je me demandais justement si ça ne pouvait pas être un moyen de préciser la localisation.
Un tel événement a pu déstabiliser fugitivement des étoiles à des parsecs à la ronde, ce qui pourrait se manifester par des variations de luminosité cohérentes.

Mustard a écrit:

Henri a écrit:En soi, la découverte n'a rien d'extraordinaire, elle confirme simplement (par observation directe et non pas par déduction) 100 ans après, le dernier volet des prévisions de la Relativité Générale qui n'avait pas été vérifié directement à ce jour, l'existence des ondes gravitationnelles.
Ce qui est extraordinaire, c'est qu'à ce jour nous n'étions capables d'observer l'Univers qu'à travers deux fenêtres : les ondes électromagnétiques et les particules ionisées (rayons cosmiques). Aujourd'hui une nouvelle fenêtre s'ouvre pour observer l'Univers. Cette fenêtre nous permettra peut-être dans le futur de faire de l'imagerie gravitationnelle d'objets lointains et même de découvrir des objets n'émettant que dans le domaine gravitationnel.

Justement quelles infos peuvent nous apporter ces ondes gravitationnelles sur un astre ou un phénomène (trou noir par exemple) lointain du cosmos et que ne saurait faire les 2 autres moyens d'observation actuels ?

Cette détection d'ondes gravitationnelles le 14 septembre 2015 a permis de déduire la masse des deux trous noirs qui ont fusionné : 29 et 36 masses solaires. Le trou noir résultant n'avait que 62 masses solaires, soit une transformation en radiations de 3 masses solaires en un laps de temps très bref ! L'amplitude ou la fréquence (je ne sais plus) a permis de déduire la distance du phénomène : 1 milliard d'AL.

L'émission la tête au carré sur France Inter aujourd'hui était consacrée à cette découverte. A écouter !

lambda0 a écrit:

Henri a écrit:Accessoirement, si un événement aussi violent que la coalescence de ces deux trous noirs s'était produit à quelques dizaines de parsecs, on aurait certainement dégusté, 3 masses solaires transformées en moins d'une seconde en ondes gravitationnelles ça doit secouer à des dizaines de kpc à la ronde...

J'y pensais et je me demandais justement si ça ne pouvait pas être un moyen de préciser la localisation.
Un tel événement a pu déstabiliser fugitivement des étoiles à des parsecs à la ronde, ce qui pourrait se manifester par des variations de luminosité cohérentes.

Là, l'événement était à 400 Mpc et on a pu déceler des variations de longueurs relatives de 10^-20. À 40 pc ça devrait faire du 10^-6, ça pourrait être suffisant pour déclencher des séismes sur n'importe quel astre dont la structure comporte des accumulations de tensions. Pour des planètes ça signifie une cascade immédiate de séismes, mais pour une étoile il faut des millions d'années pour qu'une perturbation de son cœur nucléaire ait des conséquences visibles en surface (l'énergie étant transmise vers la surface par absorptions et réémissions successives et très secondairement par convection).

Henri a écrit:Accessoirement, si un événement aussi violent que la coalescence de ces deux trous noirs s'était produit à quelques dizaines de parsecs, on aurait certainement dégusté, 3 masses solaires transformées en moins d'une seconde en ondes gravitationnelles ça doit secouer à des dizaines de kpc à la ronde...

Etonnement non, l'un des physiciens ayant participé à l'émission de la tête au carré aujourd'hui expliquait qu'au "voisinage" du trou noir (pas à proximité immédiate bien sûr), nous aurions grandi (puis rétrécit) de 3 %, rien de plus à cause de ces ondes gravitationnelles.

Par contre, j'imagine que les rayonnements électro-magnétiques aussi produits à cette occasion ont dû bien stériliser toute la région...

lambda0 a écrit:

J'y pensais et je me demandais justement si ça ne pouvait pas être un moyen de préciser la localisation.

Quand Virgo sera en fonctionnement, la localisation dans le ciel sera possible par triangulation.

David L. a écrit:

Henri a écrit:Accessoirement, si un événement aussi violent que la coalescence de ces deux trous noirs s'était produit à quelques dizaines de parsecs, on aurait certainement dégusté, 3 masses solaires transformées en moins d'une seconde en ondes gravitationnelles ça doit secouer à des dizaines de kpc à la ronde...

Etonnement non, l'un des physiciens ayant participé à l'émission de la tête au carré aujourd'hui expliquait qu'au "voisinage" du trou noir (pas à proximité immédiate bien sûr), nous aurions grandi (puis rétrécit) de 3 %, rien de plus à cause de ces ondes gravitationnelles.

Par contre, j'imagine que les rayonnements électro-magnétiques aussi produits à cette occasion ont dû bien stériliser toute la région...

Hormis que je n'envisageai que des effets sismiques, je me pose justement cette question : rien ne peut sortir d'un trou noir, pas même des radiations électromagnétiques et donc à fortiori la coalescence de deux trous noirs ne devrait pas émettre de radiations électromagnétiques, contrairement à la phagocytose d'une étoile par un trou noir (ou par une étoile à neutrons ou une naine blanche).

David L. a écrit:

lambda0 a écrit:

J'y pensais et je me demandais justement si ça ne pouvait pas être un moyen de préciser la localisation.

Quand Virgo sera en fonctionnement, la localisation dans le ciel sera possible par triangulation.

On sait déjà que c'est à 400 Mpc dans la direction du nuage de Magellan, mais l'événement étant fini je ne vois pas ce que Virgo pourra observer...

Je rebondi sur ce que dit David L ce que je ne sais pas, c'est quelle serait la précision que nous donnerait l'observation par triangulation de nos deux ou trois appareils capable d'y participer (dont VIRGO). Il est possible dans un premier temps que la réception dans une direction soit beaucoup moins précise qu'une détection électromagnétique (observatoire optique ou radio astronomique).

Griffon a écrit:Sera-t-il possible "d'observer" des évènements datant de la période opaque de l'Univers (avant 380000 ans) ?

C'est ce qu'on espère dans le futur avec de meilleurs instruments.

Griffon a écrit:Quid du graviton, la particule médiatrice de la gravité ?

L'événement a permis de donner une masse maximale au graviton (1,2 10^-22 eV/c²).

Henri a écrit:

Griffon a écrit:Sera-t-il possible "d'observer" des évènements datant de la période opaque de l'Univers (avant 380000 ans) ?

C'est ce qu'on espère dans le futur avec de meilleurs instruments.

Griffon a écrit:Quid du graviton, la particule médiatrice de la gravité ?

L'événement a permis de donner une masse maximale au graviton (1,2 10^-22 eV/c²).

C'est justement cette quantification, à préciser, qui va permettre de "trier" parmi les modèles de  GR ( Th d'Enstein)  modifiés aux grandes distances . Pour les conséquences cosmogoniques je ne vois pas trop encore .

Prenez le temps de lire le papier "officiel" :
http://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.116.061102
La réponse à la plupart des questions est dedans.

excellent ! merci
que de lectures :hot: