Le Pouvoir de l'Imaginaire (451): "A la gloire d 'EINSTEIN ...??"
Les média se sont réveillés pour nous annoncer , cette semaine , qu’avec les ondes gravitationnelles , EINSTEIN allait avoir encore une fois de plus raison !
Pauvre ALBERT !Il est devenu une icône après toutes sortes de résistances pendant 50 ans et plus …Je ne vais donc pas perdre plus de temps qu’ en vous rappelant que relativité générale et mécanique quantique ne savent malgré tout comment se marier pour expliquer la gravitation et ce dernier résultat ne va pas modifier la situation ….POINT BARRE !
Ce qui m’intéresse dans les résultats américains c’est la qualité de la physique expérimentale ….Je suis donc allé consulter le travail des auteurs et fait fonctionner mes neurones américains pour vous traduire leur publication. Comme celle-ci comporte trop de pages pour être admise « in integro » sur le NOUVELOBS BLOGS , j’en ai opéré une sélection portant surtout sur la présentation de leurs preuves ,la finesse de leurs résultats et la pertinence de leurs conclusions
En première partie je vous présente ma traduction personnelle de leur résumé dans la revue PHYSICAL REVIEW LETTERS /PRL 116, 061102 (2016)/ 12 FEBRUARY 2016 et je crois que vous ne trouverez nulle part ailleurs d’informations aussi précises en français !!!!
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. P. Abbott et al. *(Collaboration scientifique LIGO et Virgo Collaboration)
(Reçue le 21 Janvier 2016. publié le 11 Février 2016)
Le 14 Septembre 2015 au 09:50:45 UTC les deux détecteurs du Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory ont observé simultanément un signal transitoire d’ondes gravitationnelles. Le signal balaie la gamme de fréquence depuis 35 jusqu’ à 250 Hz avec un pied de pic d’ondes gravitationnelles de 1,0 × 10-21. Il correspond à la forme d'onde prédite par la relativité générale pour la transition « Inspiral » , puis la fusion d'une paire de trous noirs et enfin vers la résultante " ronde "en un seul trou noir. Le signal a été observé avec un filtre adapté au rapport signal sur bruit de 24 et avec un taux de fausse alarme estimé à moins de 1 pour 203 000 ans, c’est à dire l'équivalent d'une signification statistique plus grande que 5.1σ. La source se trouve à une distance de luminosité de 410 Mpc (+160 ou -180) et correspondant à un décalage vers le rouge de z = 0.09( +0.03 ou-0.04).Dans la définition de la source, les premières masses des trous noirs seraient de 36 M⊙ (+5, -4))et 29M⊙ ( +4 ,-4)M⊙, Et la masse finale de trou noir est 62 M⊙ ( +4,-4), avec une énergie rayonnée en ondes gravitationnelles de 3.0 M⊙ ( +0.5,-0.5M⊙c2. Toutes les incertitudes définissent un intervalles de crédibilité de 90%.....
Ces observations démontrent l'existence des systèmes de trous noirs de masse stellaire binaire. Ceci est la première détection directe des ondes gravitationnelles et la première observation d'un binaire par fusion de trous noirs.
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FIGURE. 1. L'événement ondes gravitationnelles GW150914 observé par les détecteurs LIGO Hanford (H1, panneaux de colonne de gauche) et Livingston (L1, panneaux colonne droite). Les temps sont indiqués par rapport au 14 Septembre, 2015 09:50:45 UTC.
Mon commentaire : Les signaux bruts sont traités par filtrages puis comparés aux modèles théoriques possibles et au final ces différentes reconstructions se recoupent sur 94% des observations
FIGUE. 2. Haut: Estimation des ondes gravitationnelles amplitude de déformation
de GW150914 projetée sur H1. Cela montre la bande passante des formes d'onde, sans le filtrage utilisé pour Fig. 1.
Pour mes lecteurs j’ai introduit cette source personnelle de figure ci-dessous qui montre comment le phénomène de coalescence de trous noirs de KERR ( rotatifs) se déroule : les deux trous se rapprochent progressivement sur la même ellipse , c’est la phase dite « inspiral » d’attraction mutuelle croissante mais il n y a pas encore trop d énergie dissipée .La phase ultérieure donne lieu à diverses suites possibles suivant l’énergie de rotation initiale des trous noirs , nulle ou pas ….. On l’appelle « merger » et c’est là que se produit le maximum d’ondes gravitationnelle
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FIGUE. 3. Schéma simplifié d'un détecteur avancée LIGO (pas à l'échelle). Une onde gravitationnelle se propageant perpendiculairement au plan du détecteur et polarisée linéairement parallèlement aux cavités optiques de 4 kilomètres auront pour effet d'allonger un bras de 4 km et de raccourcir l'autre pendant un demi-cycle de l'onde; Ces variations de longueur sont inversées au cours de l'autre demi-cycle. Le photodétecteur de sortie enregistre ces variations de différences de longueur de la cavité . Tandis que la réponse directionnelle d'un détecteur est maximale pour ce cas, il est toujours important pourla plupart des autres angles d'incidence ou de la polarisation (ondes gravitationnelles se propagent librement à travers la Terre).
Encart (a): Localisation et orientation des détecteurs LIGO à Hanford, WA (H1) et Livingston, LA (L1). Encadré (b): Le bruit de l'instrument pour chaque détecteur à proximité au moment de la détection de signaux. La sensibilité est limitée par des bruits d origine diverses que je ne vous traduis pas
Mon commentaire général :Je reste sur le plan experimental pour remarquer que la signature de l’article est celui d’une très forte équipe de chercheurs ….. Je me suis demandé quelle était l’occurrence d’un événement de coalescence de deux trous noirs qui pouvait rester à une distance où leurs ondes gravitationnelles étaient détectables avec l’état de l’art actuel de l’interférométrie terrestre LIGO …… Après tout , il vaut mieux heureusement qu’ un tel évènement ne se déroule pas trop loin de nous si nous désirons l’apercevoir …..Bon ! Ça se déroulait à 410 megaparsec et vous ne savez pas que 1 parsec = 3,2616 années-lumière …Alors je me suis dit que la future manip VIRGO dans l’Espace solaire sera parasitée elle aussi ( mais autrement ) bien que la distance interférométrique sera bien plus grande …..
Je vous passe l intervention de DOMINIQUE MAREAU ( le modèle OSCAR ) mise en commentaire hier :" copier –coller) ENERGIES/DERNIERES NOUVELLES POST COP 21/ SUITE 10 et qui a subi un bug :
"Rien à voir avec le sujet, mais je viens de recevoir la lettre de l'académie des sciences qui annonce la mesure d'une onde gravitationnelle. Je suis allé voir le papier sur Physical Review et c'est très intéressant. Je n'étais pas le seul à le dire mais la gravitation se comporte bien comme une onde électromagnétique. Les auteurs n'hésitent pas à affubler une longueur d'onde de Compton à la particule graviton: ƛg > 10^16 m. C'est un photon de très basse fréquence dont la longueur d'onde est : 2.8×10^28 fois plus grande que la longueur d'onde de Compton de l'électron, ƛe = 2.8×10^-13 m. Il y a un rapport oscar entre les deux. On a une variation relative à cet événement, de : ε = 10^-21(sans dimension). Il est intéressant de noter que l'inverse d'une force (souplesse) est donné par : 2 G/c^4 ~ 10^-44. En posant : h = (2 G / c^4 r) Q''(t-r/c) on obtient le taux de déformation avec Q'' la dérivée seconde du moment dipolaire (avec la dimension d'une énergie). Pour le moment dipolaire des deux trous noirs mesurés LIGO a mesuré : h = 10^-21. Je me doute que vous ne manquerez pas de nous faire un bel article. Bien à vous"
A suivre
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