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1 : Scientists
detect biggest known black-hole collision
Les scientifiques détectent la plus grande collision de trou
noir connue
3 décembre
2018, Université nationale australienne
Une équipe internationale de scientifiques a détecté des
ondulations dans l’espace et dans le temps, appelées ondes gravitationnelles,
provenant de la plus grande collision de trous noirs connue qui ait formé un
nouveau trou noir environ 80 fois plus grand que le Soleil - et de trois autres
fusions de trous noirs.
L’Université nationale australienne (ANU) joue un rôle de
premier plan dans la participation de l’Australie à la découverte des ondes
gravitationnelles par le biais d’un partenariat avec l’Observatoire de l’onde
gravitationnelle à interféromètre laser avancé (LIGO), basé aux États-Unis.
La professeure Susan Scott, qui dirige le groupe Théorie
générale de la relativité et analyse des données à l'ANU, a déclaré que
l'équipe avait découvert les quatre collisions en analysant à nouveau les
données des deux premiers essais d'observation d'Advanced LIGO.
Les scientifiques ont détecté l'événement ayant formé le 29
juillet 2017 le plus grand trou noir connu résultant de la fusion d'un système
binaire de deux trous noirs. L'événement s'est produit à environ neuf milliards
d'années-lumière de la Terre.
et événement a également vu les trous noirs tourner au
premier plan des fusions observées jusqu'à présent. Il s'agit également de loin
de la fusion la plus lointaine observée", a déclaré le professeur Scott.
Les trois autres collisions de trous noirs ont été détectées
entre le 9 et le 23 août 2017, à une distance de trois à six milliards d'années-lumière
et leur taille variait de 56 à 66 fois la taille de nos trous noirs.
"Celles-ci provenaient de quatre systèmes de trous
noirs binaires différents qui se brisent ensemble et émettent de fortes ondes
gravitationnelles dans l'espace", a déclaré le professeur Scott, de
l'école de recherche en physique et en génie de l'ANU, et chercheur principal
du Centre d'excellence pour la gravitation. Discovery (OzGrav), financé par
l'Australian Research Council (ARC).
"Ces détections de collisions de trous noirs améliorent
considérablement notre compréhension du nombre de systèmes de trous noirs
binaires dans l'Univers, ainsi que de l'étendue de leurs masses et de la
vitesse à laquelle les trous noirs tournent lors d'une fusion."
Les chercheurs ont l’intention d’améliorer continuellement
les détecteurs d’ondes gravitationnelles afin de pouvoir détecter des
événements cataclysmiques beaucoup plus loin dans l’espace, espérant un jour
remonter au début des temps juste après le Big Bang, ce qui ne peut se faire
avec de la lumière E M .Une fois les premières observations terminées, les
scientifiques ont recalibré et nettoyé les données collectées.
"Cela a augmenté la sensibilité du réseau de
détecteurs, ce qui a permis à nos recherches de détecter davantage de
sources", a déclaré le professeur Scott.
Les scientifiques détectent la plus grande collision
de trou noir connue
Graphique illustrant les masses de détections d'ondes
gravitationnelles récemment annoncées, de trous noirs et d'étoiles à neutrons.
Crédit: LIGO-Virgo / Frank Elavsky / Northwestern
"Nous avons également intégré des modèles améliorés des
signaux attendus dans nos recherches."
Depuis la fin de la deuxième série d'observations, en août
2017, les scientifiques ont amélioré les détecteurs d'ondes gravitationnelles
LIGO et Virgo afin de les rendre plus sensibles.
"Cela signifie que lors du troisième cycle d'observation,
qui débutera au début de l'année prochaine, nous pourrons détecter des
événements plus loin dans l'espace, ce qui signifie davantage de détections et
des ondes potentiellement attractives provenant de sources nouvelles et encore
inconnues dans l'univers", a déclaré le professeur Scott.
L'équipe de recherche internationale a détecté des ondes
gravitationnelles issues de 10 fusions de trous noirs et d'une collision
d'étoiles à neutrons au cours des trois dernières années. Les étoiles à
neutrons sont les étoiles les plus denses de l'univers, avec un diamètre
pouvant aller jusqu'à 20 kilomètres.
Le groupe de recherche du professeur Scott conçoit également
un nouveau projet leur permettant de détecter les ondes gravitationnelles
provenant d'une étoile à neutrons à vie courte résultant d'une fusion d'étoiles
à neutrons.
Les scientifiques détectent la plus grande collision
de trou noir connueImpression d'artistes de la fusion d'étoiles à neutrons.
Crédit: Carl Knox, OzGrav
Le Dr. Karl Wette, chercheur postdoctoral dans le groupe à
l'ANU et membre d'OzGrav, a déclaré que les scientifiques n'étaient pas sûrs de
ce qui avait été formé à la suite de la fusion entre une étoile à neutrons
détectée en août dernier.
"Cela aurait pu être une étoile à neutrons qui s'est
effondrée dans un trou noir après un certain temps ou s'est transformée
immédiatement en un trou noir", a-t-il déclaré.
Notre nouveau projet contribuera à fournir des informations
cruciales sur ce que nous obtenons de la fusion de deux étoiles à
neutrons."
Le professeur Scott présentera les nouveaux résultats au
congrès de l'institut australien de physique à Perth plus tard ce mois-ci.
Les résultats des découvertes seront publiés dans Physical
Review X.
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MES COMMMENTAIRES
L EVENEMENT DE
JUILLET 2017 N N’EST PAS À CONFONDRE AVEC LES 3 AUTRES SURVENUS EN AOUT
La sensibilité a été
accrue par de nouveaux perfectionnements qui serviront à mieux hiérarchiser et
mieux préciser les diverses types de coalescences
possibles
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2 The force
of the vacuum
3 décembre 2018 par Jenny Witt, Institut Max Planck pour la
structure et la dynamique de la matière
La force du vide
Les fluctuations de vide de la lumière (onde dans le jaune) sont amplifiées dans une
cavité optique (miroirs réfléchissants supérieur et inférieur). Les vibrations
du réseau cristallin (atomes rouges) à une interface bidimensionnelle surfent
sur cette onde lumineuse puissante. Il y
a donc meilleur mélange
Des scientifiques du département théorie de l'Institut Max
Planck pour la structure et la dynamique de la matière (MPSD) du Centre de la
science du laser à électrons libres (CFEL) à Hambourg, en Allemagne, ont montré
par des calculs théoriques et des simulations sur ordinateur que la force entre
électrons et les distorsions de réseau dans un supraconducteur bidimensionnel
atomiquement mince peuvent être contrôlées avec des photons virtuels. Cela
pourrait aider au développement de nouveaux supraconducteurs pour les
dispositifs d'économie d'énergie et de nombreuses autres applications
techniques.
Le vide n'est pas vide. Cela peut sembler magique aux
profanes, mais le problème préoccupe les physiciens depuis la naissance de la
mécanique quantique. Le vide apparent bouillonnant sans cesse et produit des fluctuations de
lumière, même à la température du zéro
absolu. En un sens, ces photons virtuels n'attendent que d'être utilisés. Ils
peuvent supporter des forces et changer les propriétés de la matière.
La force du vide, par exemple, est connue pour produire
l’effet Casimir. Lorsque l'on déplace deux plaques métalliques parallèles d'un
condensateur très proches l'une de l'autre, elles ressentent une attraction
microscopique, mais mesurable, entre elles, même si les plaques ne sont pas
chargées électriquement. Cette attraction est créée par l’échange de photons
virtuels entre les plaques, comme deux patineurs sur glace qui lancent une
balle dans les deux sens et sont soumis au recul. De soerte que si la balle était invisible, on pourrait supposer
qu'une force répulsive agit entre eux.
Aujourd'hui, l'équipe du MPSD composée de Michael Sentef,
Michael Ruggenthaler et Angel Rubio a publié une étude dans Science Advances,
qui établit un lien entre la force du vide et les matériaux les plus modernes.
En particulier, ils explorent la question de savoir ce qui se passe si le
séléniure de fer supraconducteur à haute température (FeSe) bidimensionnel sur
un substrat de SrTiO3 est situé dans l’espace entre deux plaques métalliques où
les photons virtuels volent dans les deux sens.
Résultat de leurs théories et simulations: la force du vide
permet de coupler plus fortement les électrons rapides de la couche 2D aux
vibrations de réseau du substrat, qui oscillent perpendiculairement à la couche
2D. Le couplage des électrons supraconducteurs et des vibrations du réseau
cristallin est un élément central des propriétés importantes de nombreux
matériaux.
"Nous commençons seulement à comprendre ces processus",
déclare Michael Sentef. "Par exemple, nous ne savons pas avec précision
l'influence réelle de la lumière dans le vide sur les oscillations de la surface. Nous
parlons de quasi-particules de lumière et de phonons, appelés polaritons de
phonons." Dans les isolants 3-D, les polaritons de phonons ont été mesurés
avec des lasers il y a plusieurs décennies. Cependant, il s’agit d’un nouveau
territoire scientifique dans lequel de nouveaux matériaux quantiques 2D
complexes sont concernés. "Bien sûr, nous espérons que notre travail
incitera les collègues expérimentaux à tester nos prévisions", ajoute
Sentef.
Le directeur de la théorie du MPSD, Angel Rubio, se réjouit
de ces nouvelles possibilités: "Les théories et les simulations numériques
de notre département sont un élément clé de toute une nouvelle génération de
développements technologiques potentiels. Cela encouragera encore plus les
chercheurs à reconsidérer les problèmes de l'interaction entre la lumière et la structure
de la matière ".
Rubio est très optimiste quant au rôle de la recherche
fondamentale dans ce domaine. "Avec les progrès expérimentaux, par exemple
dans la production contrôlée et la mesure précise des structures atomiques et
de leurs propriétés électroniques, nous pouvons nous attendre à de grandes
découvertes." À son avis, les scientifiques sont sur le point d'entrer
dans une nouvelle ère de la conception atomique des fonctionnalités des
composés chimiques, en particulier des matériaux 2D et des molécules complexes.
Rubio est convaincu: "La force du vide nous aidera dans cette quête."
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MON COMMENTAIRE
Bien que j’ai ma propre explication de l’effet CASIMIR
( pour moi il, résulte de l’effet
de dipôle spontané du centre de gravité des électrons des atomes les plus
superficiels ) j’admets qu’en effet il
y a des découvertes à faire sur des surfaces 2 D avec « inclusions «
enrichissantes »
L’avenir dira si
les physico chimistes en tirent les
merveilles dont parle l’auteur
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