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Relativité et ondes gravitationnelles

SagiLeSage

Par SagiLeSage
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jackbauer

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Merci Julon ! :)

 

On voit bien que :

- virgo est un cran en dessous des 2 autres

- qu'ils sont loin de pouvoir détecter la fusion de 2 etoiles à neutron 10 fois moins massives, heureusement qu'il y avait cette fusion là pour éviter le ridicule d'une annonce emphatique:D

 

Ricanements déplacés : d'après le dossier du CNRS Advanced Virgo "pourra détecter les signaux émis lors de la coalescence d'un système de deux étoiles à neutron jusqu'à une distance d'environ 400 millions d'a.l et bien plus loin dans le cas où le système binaire inclut au moins un trou noir "

 

Pour revenir à l'annonce d'hier :

 

Le communiqué de presse de VIRGO (en français) :

http://www.virgo-gw.eu/docs/GW170814/GW170814_press_release_fr.pdf

 

 

Un article sur le site du Monde :

http://www.lemonde.fr/cosmos/article/2017/09/27/premieres-ondes-gravitationnelles-detectees-en-europe_5192492_1650695.html

 

Extrait :

 

«*…Enfin, cette dernière détection simultanée a permis de confirmer une autre prédiction de la théorie de la relativité d’Einstein sur la nature de ces ondes. Les équations d’Einstein prédisent l’existence de ces ondes mais précisent aussi qu’elles sont de nature différente des ondes électromagnétiques. Elles ont, comme elles, une polarisation, c’est-à-dire des orientations privilégiées, mais un peu plus étranges.

Lorsqu’elles se propagent, elles étirent et contractent les distances dans deux directions du plan perpendiculaire à leur avancée, au lieu d’une. Un collier de perles circulaire se transforme ainsi en ellipse. Et c’est exactement ce qu’ont pu voir Ligo et Virgo, mais qui avait échappé à Ligo seul car ses deux détecteurs étaient « alignés » de la même façon, empêchant de mesurer complètement la polarisation…*»

 

Il faut signaler aussi que le détecteur japonais KAGRA sera opérationnel en 2019, ce qui rendra encore plus précise la localisation (un autre va être construit en Inde mais ne fonctionnera pas avant 2024 au plus tôt)

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Les pipelettes du sujet

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jackbauer
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🙂 C'est reparti !! Après 19 mois d'arrêt, pendant lesquels les observatoires LIGO (USA) et VIRGO (Italie) ont bénéficié de grosses améliorations techniques, la chasse aux OG est repartie de

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Divers organismes acteurs de la recherche en OG ont publié aujourd'hui des communiqués pour faire le bilan (provisoire) des 30 premiers jours de la nouvelle campagne : 5 détections (3 de TN, 1 de 2 ét

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bang*gib

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Pour revenir à l'annonce d'hier :

 

Le communiqué de presse de VIRGO (en français) :

http://www.virgo-gw.eu/docs/GW170814/GW170814_press_release_fr.pdf

 

 

Un article sur le site du Monde :

http://www.lemonde.fr/cosmos/article/2017/09/27/premieres-ondes-gravitationnelles-detectees-en-europe_5192492_1650695.html

 

Extrait :

 

«*…Enfin, cette dernière détection simultanée a permis de confirmer une autre prédiction de la théorie de la relativité d’Einstein sur la nature de ces ondes. Les équations d’Einstein prédisent l’existence de ces ondes mais précisent aussi qu’elles sont de nature différente des ondes électromagnétiques. Elles ont, comme elles, une polarisation, c’est-à-dire des orientations privilégiées, mais un peu plus étranges.

 

Bonsoir.

 

J'ai pris le temps de lire.

Finalement l’annonce est d’importance.

 

Elles ont, comme elles, une polarisation, c’est-à-dire des orientations privilégiées, mais un peu plus étranges.

 

Je suis pas sur de bien percevoir la nuance.

 

Il faut signaler aussi que le détecteur japonais KAGRA sera opérationnel en 2019, ce qui rendra encore plus précise la localisation (un autre va être construit en Inde mais ne fonctionnera pas avant 2024 au plus tôt)

 

Cela promet.

 

Outre la détection d'ondes gravitationnelles, confirmation de la théorie ....indication de direction...peut on imaginer d'autres possibilités dans cette association de détecteurs?

julon2000

julon2000

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Je suis pas sur de bien percevoir la nuance.

 

Les ondes gravitationnelles ont 2 polarisation, comme les ondes électromagnétiques, mais à la différence de ces dernières ces 2 polarisations ne sont pas «à angle droit». Une image valant mieux qu'un discours, voici l'effet des 2 polarisation sur des masses positionnées sur un cercle :

img44.gif

La raison est un peu technique: les ondes électromagnétiques sont représentées par un tenseur de rang 1 (i.e. un vecteur) alors que les ondes gravitationnelles sont représentées par un tenseur de rang 2. On peut montrer que cela implique que la particule associée aux ondes électromagnétiques (le photon) a un spin valant 1, alors que la particule associée aux ondes gravitationnelles (l'hypothétique graviton) aurait un spin valant 2.

Poussin38

Poussin38

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Edit 2: il semblerait que ce soit simplement parce que Virgo fait 3 km de long, alors que les 2 LIGO en font 4 chacun

 

La sensibilité de Virgo atteignait un peu moins de 10^-22 usi autour de 100 Hz et advanced devait l'augmenter d'un facteur 10, on en est bien loin pour cette première, bien au dessus de 10^-23...

Et la comparaison avec Ligo devrait être relative : le rapport des longueurs n'est que de 30% plus favorable à Ligo.

 

Wiki dit que la sensibilité cible devait être atteinte 2 ans après les premières mesures soit 2019.

 

Ils ont du pain sur la planche mais au moins une bonne idée de la marche à franchir... :p

Dom de Savoie

Dom de Savoie

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Le relatif manque de sensibilité de Virgo par rapport à LIGO provient des suspensions des miroirs: fils métalliques dans le cas de Virgo et suspensions monolithiques en silice dans le cas de LIGO. Les suspensions en silice seront ré-installées (elles l'ont déjà été) sur les miroirs de Virgo pour la prochaine prise de données en 2018. La sensibilité relative des deux expériences sera alors dans le rapport des longueurs des bras.

Après cela , il y a toutes sortes d'améliorations qui peuvent être apportées à Virgo et à LIGO, comme l'augmentation de la puissance des lasers où le "squeezing" des faisceaux afin de d'aller en deçà du bruit quantique.

 

Dominique

julon2000

julon2000

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Merci Dom pour ces précisions. Quand tu dis que les suspensions en silice seront ré-installées sur Virgo : il y avait une bonne raison pour les enlever?

jackbauer

jackbauer

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Il me semble qu'elles ont cassé... Le comble c'est que l'équipe de VIRGO a développé en premier cette technique, adoptée ensuite par LIGO. Vu que ça n'a pas tenu cela leur coûte la primeur de la découverte historique...

Modifié par jackbauer
Moraldo

Moraldo

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Il faut bien comprendre que chacun de ces instruments (comme souvent en science expérimentale pour aller chercher les pouillèmes décisifs) est une prouesse technologique aux limites des possibilités du moment : il est par définition un prototype.

L'innovation est donc la règle, avec ses aléas.

On ne construit jamais successivement 2 générations d'instruments identiques ; chacun capitalise sur les points forts et les faiblesses de son prédécesseur.

C'est ainsi qu'avance la recherche, toujours en quête de validation observationnelle, là où il est toujours plus difficile d'aller la chercher.

Et c'est ainsi qu'on a fini par détecter quelque chose : à force de s'ingénier à construire et perfectionner des appareils qui ne performent pas assez, jusqu'à les doter enfin d'une sensibilité suffisante...

Le succès ne récompense pas toujours l'inventeur d'un concept novateur et brillant, mais celui qui parvient à le perfectionner jusqu'à ce qu'il fonctionne.

Pourtant, sans l'idée initiale, aucune amélioration possible ;)

astro-sam

astro-sam

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Il me semble qu'elles ont cassé... Le comble c'est que l'équipe de VIRGO a développé en premier cette technique, adoptée ensuite par LIGO. Vu que ça n'a pas tenu cela leur coûte la primeur de la découverte historique...

 

En même temps je comprends mieux en quoi ils parlent de collaboration LIGO VIRGO depuis le début alors que les premières détections n'ont ete faites qu' aux US... Pour une fois qu'on voit moins de chauvinisme sur un projet...

JB Gayet

JB Gayet

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Surtout qu'avec ce genre d'instrument, comme dans mon domaine avec les IRM, il est un peu simpliste de penser qu'un savant enfiévré aurait mis ça tout seul au point dans son labo un dimanche après-midi ...

Dom de Savoie

Dom de Savoie

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Bonjour,

 

Effectivement les suspensions en silice de Virgo ont cassé alors qu'elles avaient été installées avec succès dans Virgo+ (avant Advanced Virgo). Virgo a finalement compris que les fibres elles-mêmes n'étaient pas directement en cause, mais que des poussières pouvaient heurter les fibres et les casser. Le problème est maintenant compris et résolus mais trop tard pour le run conjoint avec LIGO. Virgo a donc dû se contenter des anciennes suspensions métalliques qui engendrent un bruit beaucoup plus important.

 

Concernant la collaboration Virgo-LIGO, celle-ci est en place depuis des années avec un format de données commun et des équipes d'analyse communes. C'est pour cela que Virgo a été associée à la découverte des 3 premieres coalescences de trous noirs alors que le détecteur Virgo n'était pas encore en service. Ceci dit, même si les fibres n'avaient pas cassées Virgo n'aurait pas été en service lors des premières détections.

 

Virgo et LIGO ont tout intérêt à travailler ensemble. La détection d'une ondes gravitationnelle est en effet une chose, son exploitation scientifique en est une autre et nécessite plusieurs antennes. On a d'ailleurs bien vu l'apport de Virgo sur la dernière détection qui permet une localisation bien plus précise qu'avec deux antennes.

 

Dominique

bang*gib

bang*gib

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C'est en effet affolant la précision technologique mise en oeuvre.

 

J'ai voulu me rendre compte ce qu'était ces fils en silice.

 

Sur le lien suivant pour les non spé comme moi, zoomez sur l’image...

 

http://public.virgo-gw.eu/des-technologies-de-pointe/

 

Je me dis qu' à la pêche au coup, la truite n'aurait aucune chance avec ce genre de fil.:be:

 

Je déconne.

 

Pour être sérieux,:) sachant que la moindre humidité,la moindre molécule d'air auraient une incidence (oscillations) sur les miroirs tellement ils sont sensibles je m'interroge pour la chauffe des tubes à 150 degrés.

 

Bon j'imagine aisément que tout ça a été pensé.

 

L'article parle de..."très faibles dissipations mécaniques et thermiques"

 

 

150° sur un mois ...pas de dérive dimensionnelle sur les matériaux,matériel ?

Modifié par bang*gib
Dom de Savoie

Dom de Savoie

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Posté

Pour donner une idée de la fragilité des fibres, il a été montré que l'impact latéral d'un cheveux "projeté" à 1 m/s sur une fibre soutenant un miroir, provoquait une fissure qui se propage doucement jusqu'à faire exploser la fibre après un temps atteignant plusieurs semaines !

 

Il aura fallut 25 ans de recherche et développement pour aboutir à la mise au point de ces instruments et finalement détecter des ondes gravitationnelles. On est vraiment aux limites de la technologie...

 

Dominique

Great gig in the sky

Great gig in the sky

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Posté (modifié)

Ce sera mieux expliqué sur internet que par moi ! :)

 

"Trois Américains (Rainer Weiss, Barry Barish et Kip Thorne) Nobel de physique pour l'observation des ondes gravitationnelles".

 

Qui eût cru qu'un jour je mettrais un message sur ce post ? :D

Modifié par Great gig in the sky
JB Gayet

JB Gayet

Posté
Posté

Ca fait un peu chier de leur laisser le nobel pour une histoire d'ordre de publication quand on connait le travail réalisé en amont... et surtout quand on se penche sur l'histoire des prix Nobel et de leurs attributions parfois scandaleuses voir ouvertement malhonnêtes (toujours de la part des hommes, jamais des femmes, étonnant, hein ? ;) )

astro-sam

astro-sam

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Posté

Oui, tout dépend de ce que les récipiendaires vont faire du pognon qu'on leur a donné :)

Si il le réinjectent dans la collaboration LIGO/VIRGO, alors peu importe (mais rien n'est moins sur :) )

PlanetTracker

PlanetTracker

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Ils sont morts les deux russes qui avaient imaginé l'expérience ?

 

astro-sam, tu as vu le budget de LIGO et VIRGO ? QU'il injecte ou pas, on s'en fout ça changera rien :p Et voir un chercheur avec de l'argent, ça fait du bien, ça change :p

  • 2 semaines plus tard...
bang*gib

bang*gib

Posté
Posté (modifié)
L'ESO annonce une conférence de presse pour annoncer la découverte de quelque chose d'entièrement nouveau:

http://www.eso.org/public/france/announcements/ann17071/

 

J'ai dans l'idée que cela pourrait bien être en rapport avec les ondes gravitationnelles... et une contrepartie optique....

Mais je peux me tromper.

 

Dominique

 

Bonsoir

 

Non :b:

 

La simultanéité de la détection d'une onde gravitationnelle avec une observation directe de l’évènement.

Si un jour c'est possible :rolleyes:

 

S'il y a une info en direct lundi...

 

Merci pour l'info.:)

Modifié par bang*gib
bang*gib

bang*gib

Posté
Posté (modifié)

Oui en effet ça promet.;)

 

Je vais essayer de retrouver quelque chose qui va dans ce sens.

 

Edit:

 

A y est.

 

Au #310J'écrivais:

 

A ce stade, les théoriciens doivent piaffer d'impatience ...

 

Voici ce que je cherchais.

 

http://www.webastro.net/forum/showpost.php?p=2298626&postcount=300

 

Les deux liens proposent la même vidéo, proposée d'abord par jpch84

 

... de 1 h15 à 1h 31.

 

On veut aller voir avant le CMB.

Modifié par bang*gib
PlanetTracker

PlanetTracker

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Posté (modifié)

Si c'est ça, on a enfin pu passer la limite du CMB, limite infranchissable depuis plus de 50 piges. Ce qui est une avancée gigantesque !

(ah oui tu le dis déjà à la fin de ton msg hihi)

Modifié par PlanetTracker
Dom de Savoie

Dom de Savoie

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Posté
Bonsoir

 

Non :b:

 

La simultanéité de la détection d'une onde gravitationnelle avec une observation directe de l’évènement.

Si un jour c'est possible :rolleyes:

 

S'il y a une info en direct lundi...

 

Merci pour l'info.:)

 

Ça se confirme, LIGO + Virgo vont annoncer la détection simultanée d'une ondes gravitationnelle (probablement due à la fusion d'un couple d'étoiles à neutrons) avec l'observation d'une contrepartie électromagnétique. Cette contrepartie est très certainement un sursaut gamma observé soit par le satellite Fermi, soit par le télescope Cherenkov HESS. Ce qui n'est pas clair pour moi pour le moment c'est si il y a aussi une observation optique (ce que laisserait entendre la communication de l'ESO).

 

Sinon:

Si c'est ça, on a enfin pu passer la limite du CMB, limite infranchissable depuis plus de 50 piges. Ce qui est une avancée gigantesque !

(ah oui tu le dis déjà à la fin de ton msg hihi)

 

Attention, les ondes gravitationnelles observées par les grands interféromètres optiques correspondent à des phénomènes ultra violents mettant en jeu des trous noirs, étoiles à neutrons, etc.... Les ondes gravitationnelles primordiales (qui auraient été émises au moment de l'inflation) sont dans un tout autre régime (si elles existent) et ne sont pas du tout détectables par Virgo / LIGO. On espère trouver leur empreinte dans le rayonnement de fond cosmologique mais leur détection directe relève pour le moment de la science fiction.

 

Pour qu'une onde soit détectable, il faut qu'elle ait une amplitude suffisante (grosses masses, pas trop loin) et qu'elle soit dans le bon domaine de fréquences soit quelques centaines de Hertz pour LIGO/Virgo. C'est pour cela que les événements détectés correspondent à la toute fin de la coalescence de paires de trous noirs (les dernières fractions de secondes). Le futur projet spatial LISA sera sensible à des fréquences beaucoup plus basse et permettra de détecter ces mêmes coalescences plusieurs mois /ou années avant la fusion finale. On pourra alors même prédire quand et où la fusion aura lieu. Les détecteurs terrestres seront alors prêts pour observer simultanément le "feu d'artifice" final.

 

Dominique

julon2000

julon2000

Posté
Posté
D'accord, donc on en revient à l'observation simultanée dont on parlait avant...

un peu moins sexy !

Il s'agirait tout de même d'une première : l'observation d'un phénomène astronomique à l'aide de 2 "canaux d'information" radicalement différents.

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