Interrompant
pour la journée mes réflexions sur l’avenir du calcul quantique je vous
propose ma traduction partielle d’un article de SCIENCEX/PHYSI ORG
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Astronomers witness the dragging of space-time in
stellar cosmic dance
Les
astronomes assistent au glissement de l'espace-temps dans la danse cosmique
stellaire
par
Swinburne University of Technology
Représentation
d'artiste du «glisser-trame»: deux étoiles en rotation tordant l'espace et le temps. Crédit: Mark
Myers, OzGrav ARC Centre of Excellence.
Une équipe
internationale d'astrophysiciens dirigée par le professeur australien Matthew
Bailes, du Centre d'excellence de l'ARC pour la découverte des ondes gravitationnelles
(OzGrav), a découvert de nouvelles preuves passionnantes pour le `` traînage de
trames '' – c’est-à-dire comment la
rotation d'un corps céleste tord l'espace et le temps ... après avoir suivi
l'orbite d'une paire stellaire exotique pendant près de deux décennies. Les
données, qui constituent une preuve supplémentaire de la théorie d'Einstein de
la relativité générale, sont publiées aujourd'hui dans la revue Science.
Il y a plus
d'un siècle, Albert Einstein a publié sa théorie emblématique de la relativité
générale - que la force de gravité découle de la courbure de l'espace et du
temps …….ETC
Il y a près
de 20 ans, une équipe dirigée par le professeur Bailes de l'Université de
technologie de Swinburne - directeur du Centre d'excellence de l'ARC en matière
de découverte des ondes gravitationnelles (OzGrav) - a commencé à observer deux
étoiles tournant autour l'une de l'autre à des vitesses étonnantes avec Le radio
télescope. CSIRO Parkes de 64 mètres. L'un est un nain blanc, de la taille de
la Terre mais 300 000 fois pour sa densité;
l'autre est une étoile à neutrons qui, alors qu'elle ne fait que 20 kilomètres
de diamètre, représente environ 100 milliards de fois la densité de la Terre.
Le système, qui a été découvert à Parkes, est un système d'émerveillement
relativiste qui porte le nom de "PSR J1141-6545".
Avant que
l'étoile explose (devenant une étoile à neutrons), il y a environ un million
d'années, elle avait commencé à enfler
en jetant son noyau externe qui est tombé sur la naine blanche à proximité.
Cette chute de débris a fait tourner la naine blanche de plus en plus vite,
jusqu'à ce que sa journée ne soit plus mesurée
qu'en termes de minutes.
En 1918
(trois ans après la publication de sa théorie par Einstein), les mathématiciens
autrichiens Josef Lense et Hans Thirring ont réalisé que si Einstein avait
raison, tous les corps en rotation devraient en quelque sorte `` traîner '' avec eux le
tissu même de l'espace-temps. Dans la vie quotidienne, cet effet est minuscule et presque
indétectable. Plus tôt ce siècle, la première preuve expérimentale de cet effet
a été observée dans des gyroscopes en orbite autour de la Terre, dont
l'orientation a été entraînée dans la direction du spin de la Terre. Mauss une
naine blanche qui tourne rapidement, comme celle du PSR J1141-6545, traîne
l'espace-temps 100 millions de fois plus fort!
Un pulsar en
orbite autour d'une telle naine blanche présente une occasion unique d'explorer
la théorie d'Einstein dans un nouveau régime ultra-relativiste. L'auteur principal de la présente
étude, le Dr Vivek Venkatraman Krishnan (du Max Planck Institute for Radio
Astronomy — MPIfR) s'est vu confier la tâche peu enviable de démêler tous les effets
relativistes entrant dans ce jeu concurrentiel
dans le système dans le cadre de son doctorat. à Swinburne University of
Technology. Or il a remarqué qu'à moins
qu'il ne se permette un changement
progressif de l'orientation du plan de l'orbite, la relativité générale perdait
tout sens.
Le Dr Paulo
Friere de MPIfR a réalisé que le fait de faire glisser le cadre de l'orbite
entière pourrait expliquer leur orbite inclinée et l'équipe présente des
preuves convaincantes à l'appui de cela dans l'article de journal d'aujourd'hui
- cela montre que la relativité générale reste bel et bien vivante, présentant
une autre de ses nombreuses prévisions.
Le résultat
est particulièrement agréable pour les membres de l'équipe Bailes, Willem van
Straten (Auckland University of Tech) et Ramesh Bhat (ICRAR-Curtin) qui se
promènent avec le télescope Parkes 64m
depuis le début des années 2000, cartographiant patiemment l'orbite avec
l'objectif ultime d'étudier l'univers d'Einstein. "Cela rend toutes les
nuits tardives et les premiers matins valables", a déclaré Bhat.
L’Auteur
principal Vivek Venkatraman Krishnan, Institut Max Planck de radioastronomie
(MPIfR): "Au début, la paire stellaire semblait présenter bon nombre des
effets classiques prédits par la théorie d'Einstein. Nous avons ensuite
remarqué un changement progressif dans l'orientation du plan du orbite."
"Les
pulsars sont des horloges cosmiques. Leur stabilité rotationnelle élevée
signifie que tout écart par rapport à l'heure d'arrivée prévue de ses
impulsions est probablement dû au mouvement du pulsar ou aux électrons et aux
champs magnétiques que les impulsions rencontrent. Le timing des pulsars est
une technique puissante où nous pouvons utiliser des horloges atomiques sur des
radiotélescopes pour estimer l'heure d'arrivée des impulsions du pulsar avec
une très grande précision. Le mouvement du pulsar sur son orbite module l'heure
d'arrivée, permettant ainsi sa mesure. "
Dr. Paulo
Freire: "Nous avons postulé que cela pourrait être, au moins en partie, en
raison du soi-disant" frame-dragging "auquel toute la matière est
soumise en présence d'un corps rotatif comme prédit par les mathématiciens
autrichiens Lense et Thirring en 1918. "
Professeur
Thomas Tauris, Université d'Aarhus: "Dans une paire stellaire, la première
étoile à s'effondrer tourne souvent rapidement en raison du transfert de masse
ultérieur de son compagnon. Les simulations de Tauris ont aidé à quantifier
l'amplitude du spin de la naine blanche. Dans ce système, l'orbite entière est entrainée par le spin de la naine blanche, qui va se désaligner de l'orbite. "
Dr Norbert
Wex, Institut Max Planck de radioastronomie (MPIfR): "L'une des premières
confirmations de cette traînée de trame
a utilisé quatre gyroscopes dans un satellite en orbite autour de la Terre,
mais dans notre système, les effets sont 100 millions de fois plus forts."
Evan Keane
(SKA Organisation): "Les pulsars sont de super horloges dans l'espace. Ces
super horloges dans des champs gravitationnels puissants sont les laboratoires
de rêve d'Einstein. Nous avons étudié l'un des plus inhabituels de ce système
d'étoiles binaires. En traitant les
impulsions périodiques de lumière de ce pulsar comme les tics tacs d'une horloge, nous pouvons voir et démêler de
nombreux effets gravitationnels car ils changent la configuration orbitale, et
l'heure d'arrivée des itios d’mpulsions d'horloge.. Dans ce cas, nous avons vu
la précession Lens-Thirring, une prédiction de la relativité générale VISIBLE , pour la première fois dans un système
stellaire. "
Willem van
Straten (AUT): "Après avoir écarté toute une série d'erreurs
expérimentales potentielles, nous avons commencé à soupçonner que l'interaction
entre la naine blanche et l'étoile à neutrons n'était pas aussi simple qu'on
l'avait supposé à ce jour."
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Explore further
Astronomers detect the most massive neutron star ever
measured
More information: V. Venkatraman Krishnan el al.,
"Lense–Thirring frame dragging induced by a fast-rotating white dwarf in a
binary pulsar system," Science (2020). science.sciencemag.org/cgi/doi …
1126/science.aax7007
Journal
information: Science
Provided by Swinburne University of Technology
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MES
COMMENTAIRES
Cette expérimentation tend à prouver
que dans l la description de l’ espace-temps que nous offre la relativité d’Einstein la flexibilité de ce dernier
dépend à la fois des masses et de
l’énergie des vitesses de rotation des
masses en jeu …Démêler chacun des divers paramètres consistait
à pouvoir arriver a le maximiser devant les autres ….Et c’ est semble –t-il ce qui vient d’être
réussi
Ps : j inorais en fait l'effet
Lense-Thirring (aussi appelé précession Lense-Thirring ou frame-dragging)
…..Pour obtenir la précession totale d'un tel corps, il est
nécessaire de combiner la précession de Sitter, qui tient compte de la
déformation de l'espace-temps intrinsèque à un corps stable, avec la précession
de Lense-Thirring, qui tient compte de la déformation complémentaire de
l'espace-temps par ce même corps lorsqu'il est en rotation.
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