Relativité et ondes gravitationnelles

[Dom de Savoie]

Ce qui est choquant est que dans une salle où tous les journalistes à l'exception de celui de Ça m’Intéresse, avaient des compétences techniques....

...aucun d'entre eux, Serge Brunier compris, n'a posé la question sur l'absence de VIRGO. Au moins qu'ils avaient des consignes...

 

On va observer "l'angle" du JT ce soir.

 

Peut-être les rédactions ont dit qu'il fallait mettre en avant la coopération internationale et il faut mentir aux Européens pour faire croire qu'ils sont parti-prenant dans la découverte.

 

En parlant d'angles, voici une autre question qui aurait mérité d'être posée:

Comment, en partant de deux points seulement, on obtient une triangulation, même approximative en 3D ?

 

Sur la raison de l'absence de VIRGO : VIRGO et LIGO ont déjà fonctionné simultanément dans le passé et cela fait bien longtemps que c'est formé une "super" collaboration VIRGO-LIGO. Il y a quelques années après avoir démontré la faisabilité techniques de ces grands interféromètres, les deux collaborations se sont lancées dans un programme d'amélioration des détecteurs pour réaliser Advanced LIGO et Advanced VIRGO. LIGO a pu mettre en service son nouvel interféromètre plus vite que VIRGO d'où l'absence du détecteur VIRGO pour cette détection. C'est ballot mais c'est comme ça

 

Mais il faut bien comprendre que les deux collaborations ... collaborent étroitement. Par exemple, les miroirs de VIRGO et de LIGO ont été réalisé au Laboratoire des Matériaux Avancés à Villeurbanne (ça a été mentionné dans la conférence de presse). Je crois aussi que les moyens de calcul (énormes) sont partagés. Il y a eu aussi tout un tas de R&D communes.

[Paul_Wi11iams]

Mais il faut bien comprendre que les deux collaborations ... collaborent étroitement.

En fait, je ne mettais pas en doute la collaboration, même si je fais autant confiance aux États-Unis que la Russie. Mon gêne était le sentiment de manipulation. Même si la suite sera américano-européen voire plus, la découverte était américaine. Si les européens veulent une première place, il faut aussi la payer. Donc je sais si le coup de com (qui détourne la réalité) est réellement bénéfique.

 

 

Il y a une différence de 7 millisecondes entre la détection de l'onde à l'antenne de Livingston et celle de Hanford ; De plus en tenant compte de la rotation de la Terre ça donne une région approximative d'où provenait l'évènement

 

Dans mon post précédent, j'ai bien noté les 7ms et bien compris pour le 2D, c'est à dire un grand cercle dessiné sur le ciel.

 

Par contre, je n'ai pas noté la durée de l'évènement.

Pour une triangulation correcte 3D, il faudrait bien un quart de rotation soit six heures.

 

On a eu combien de temps ?

Modifié 11 février 2016 par Paul_Wi11iams

[Dom de Savoie]

Fichtre... merci pour l'explication même si je reste perplexe...

 

Je crois (mais je dis peut-être des bêtises) que plus le trou noir tourne vite plus son rayon, c'est à dire son horizon, diminue. S'il tourne trop vite, le rayon devient nul et on obtient une singularité nue, ce qui est impossible.

 

à prendre avec de grosses pincettes...

[camus1440]

disciplus55 Merci Jackbauer ! Ah bien dommage... donc on attend les quelques "dizaines" de détections par an pour voir si ils arrivent à détecter en même temps un événement sur les 3 sites, malgré la grande incertitude de l'happening de tels événements. En tout cas quand ça arrivera, ça sera aussi tout à fait bluffant, passer de 3000 km à une distance trans-continentale.

Et pour la zone du ciel où ça s'est situé, pour le "Rêve", c'était dans une zone dont la précision ne permet pas de passer sous la barre de 1% du ciel environ, mais approximativement, pour se repérer et montrer ça à ma fille du bout du doigt, c'était dans quelle(s) constellation(s) ?

 

J'attendais aussi une réponse à cette question, mais il me semble qu'on ne sait pas encore... Il faudra attendre !!!

 

bang*gib @camus1440

 

Difficile d'avoir un avis sur les comportements.

 

Les scientifiques sont des gens posés.

 

J’ai eu une l'impression quand même d’une ardeur refrénée, qui me semblait inverse lors de l’atterrissage de Philaè .

On a entendu les mots :

Coopération, fierté, compétition, des dates différentes, il devait y’avoir normalement confirmation ...par tous les détecteurs, ou bras, antennes, pour la même date mais…

 

C'est clair que pour Rosetta on voit qu'il y avait une vraie ambiance enthousiaste et l'impression qu'ils s'étaient longtemps préparés sur la com' !

 

jackbauer C'est clair que côté français on a pas eu affaire à des grands communicants, ils étaient limite amorphes...

Mais là n'est pas le plus important !

 

Hum, il semble que les chaînes d'info n'ont même pas relaté l'évènement (peut-être à cause de l'actualité chargée : nouveau gouvernement, accident d'autocar...)

 

EDIT : ils en parlent sur Europe 1 avec Alain Cirou

 

Oui, c'est sûr qu'avec leur remaniement gouvernemental, ça gâche tout ! Suis dégoûté, on va sûrement avoir droit à 1mn30 de synthèse en fin de journal de 20H, sauce grandes chaînes publiques

 

Dom de Savoie J'ai eu l'impression d'avoir à faire à des chercheurs prudents parfois désarçonnés par certaines questions. Ce genre d'exercice est très difficile et il faut trouver le bon équilibre entre un enthousiasme démesuré et une trop grande prudence.

 

C'est en tout cas une extraordinaire observation et je pense qu'on va entendre parler longtemps des ondes gravitationnelles qui deviennent aujourd'hui un nouvel outil pour sonder l'univers.

 

Superbe !

 

C'est dans ce genre de conférences que tu vois la différence entre les scientifiques et la presse, le peuple : un gouffre ! J'ai ressenti toutes ces hésitations sur les mots. "Ca nous parle à nous, mais à vous ?" Il n'étaient pas du tout préparés à vulgariser leur travaux, de toute évidence.

[astro-sam]

Peut être la distance est mesurée avec le redshift, tout bêtement ? Y'a pas de raison qu'il y ait pas d'effet Doppler sur les OG, ce sont des ondes après tout...

[Dom de Savoie]

Peut être la distance est mesurée avec le redshift, tout bêtement ? Y'a pas de raison qu'il y ait pas d'effet Doppler sur les OG, ce sont des ondes après tout...

 

Non, pas de redshift ici. J'ai posé la question à quelqu'un de VIRGO, en fait d'après le signal observé on reconstruit les masses des trous noir puis connaissant les masses on déduit la distance à partir de l'atténuation du signal. Mais tout est corrélé et il y a une grosse barre d'erreur sur la distance (ici entre 0.75 et 1.9 Gly)

[Sev79]

Salut !

 

Merci pour vos explications :-)

 

Combien de temps à duré l'événement observé par les instruments ?

[Dom de Savoie]

Et pour la zone du ciel où ça s'est situé, pour le "Rêve", c'était dans une zone dont la précision ne permet pas de passer sous la barre de 1% du ciel environ, mais approximativement, pour se repérer et montrer ça à ma fille du bout du doigt, c'était dans quelle(s) constellation(s) ?

 

Je n'arrive pas à remettre la main sur la figure, mais la zone a une forme de "banane" et se trouve dans l'hémisphère sud pas loin du pôle. Elle couvre 600 deg^2.

Avec un troisième détecteur cela permettrait de réduire considérablement cette zone.

[Dom de Savoie]

Salut !

 

Merci pour vos explications :-)

 

Combien de temps à duré l'événement observé par les instruments ?

 

200 ms

[jackbauer]

Le dossier de presse du CNRS (en français donc) de 52 pages sur l'évènement :

 

http://www.insu.cnrs.fr/files/dp_virgo_og_ok_web.pdf

[camus1440]

Ils ont même donné un chiffre : avec un troisième instrument, ils auraient pu réduire la zone de localisation de ce système binaire de trous noirs dun facteur 1 000.

[bang*gib]

200 ms

 

T'es bien sollicité Dominique .

J'en profite.

 

Au message #108 je parle de la durée du souffle.

Il ne dure pas 200 ms

[AstroSylv1]

Ah oui, trouvée, là...

 

Du coup trop bas pour nous... Mince, étant implanté en hémisphère nord, naïvement j'avais espéré une source "visible" = détectable depuis la moitié nord...

[jackbauer]

Un long article de S. Brunier (très enthousiaste) sur le site de S&V :

 

http://www.science-et-vie.com/2016/02/decouverte-des-ondes-gravitationnelles-une-revolution-pour-lastronomie/

 

Extrait :

 

«*…Avec Advanced Ligo et Advanced Virgo, on devrait passer à une coalescence d’étoiles à neutrons ou de trous noirs par mois, voire par semaine. La prochaine génération d’interféromètres, comme le Einstein Telescope, dont les bras mesureront dix kilomètres, pourrait permettre d’observer l’Univers entier, alors, on pourrait avoir une découverte par jour, puis pourquoi pas, une toutes les heures… ».

[Sandulake]

La réactivité des physiciens des particules doit s'amèliorer . 48 heures de perdue avant qu'ils pensent à avertir une vingtaines d'observatoires pour trouver si possible une trace dans une large gamme de longueur d'onde du rayonnement x aux rayons gamma.

 

Les astronomes doivent être dégoûté par le temps perdu.

 

Ils ont du chercher du côté du Grand Nuages de Magellan mais bien au-delà de celui-ci à une distance de 1 milliards 300 millions d'années lumières. Une zone de 600 degrés carré.

 

Mais rien de trouvé.

 

Les masses des deux trous noirs sont de 29 et 36 masses solaires pour former après fusion un nouveau trou noir de 62 masses solaires. Les 3 masses solaires manquantes sont du fait de la dissipation de l'énergie de l'onde gravitationnelle.

[Dom de Savoie]

T'es bien sollicité Dominique .

J'en profite.

 

Au message #108 je parle de la durée du souffle.

Il ne dure pas 200 ms

 

Le souffle qu'on entend c'est le bruit de fond de l'instrument. L'onde gravitationnelle correspond au "blup". En fait le phénomène dure bien plus longtemps (des millions d'année...) mais LIGO n'est sensible qu'aux derniers 200 ms. Avant, l'amplitude et la fréquence sont beaucoup trop faibles.

 

Dominique

[Dom de Savoie]

La réactivité des physiciens des particules doit s'amèliorer . 48 heures de perdue avant qu'ils pensent à avertir une vingtaines d'observatoires pour trouver si possible une trace dans une large gamme de longueur d'onde du rayonnement x aux rayons gamma.

 

Les astronomes doivent être dégoûté par le temps perdu.

 

Ils ont du chercher du côté du Grand Nuages de Magellan mais bien au-delà de celui-ci à une distance de 1 milliards 300 millions d'années lumières. Une zone de 600 degrés carré.

 

Mais rien de trouvé.

 

Les masses des deux trous noirs sont de 29 et 36 masses solaires pour former après fusion un nouveau trou noir de 62 masses solaires. Les 3 masses solaires manquantes sont du fait de la dissipation de l'énergie de l'onde gravitationnelle.

 

Le délai de 48h s'explique simplement parce que l'appareillage n'était pas encore tout à fait en production et notamment le système d'alerte n'était pas encore en fonction.

 

Dominique

[Bison]

Du coup est-ce que l'on a une idée de la masse de la particule associée (i tant est que cela ait un sens???)

[Paul_Wi11iams]

[la durée de l’événement était de] 200 ms

Il y a une différence de 7 millisecondes entre la détection de l'onde à l'antenne de Livingston et celle de Hanford ; De plus en tenant compte de la rotation de la Terre ça donne une région approximative d'où provenait l'évènement

Du côté français ils ont dit que si (SI) VIRGO avait été opérationnel, la source aurait été localisée avec 100 fois plus de précision

 

Cette durée est bien dans le même ordre de grandeur que l’événement "modèle" de toute à l'heure auquel l'observation colle presque trop parfaitement.

Du coup la terre n'a pas du tout tourné pendant ce temps.

Donc sans le détecteur à Pise, on n'a toujours que deux points de référence pour la triangulation.

Ce que me fait re-poser ma question sur la triangulation en 3D.

Deux points de détection devrait correspondre à un grand cercle sur le fond du ciel... et non pas à une zone du ciel délimitée.

Il y a quelque chose que je n'ai toujours pas compris.

 

En tout cas, c'est très appréciable, ces apports de professionnel entouré de personnes près du projet.

 

Et c'est rassurant de savoir que le site italien aura toute son importance pour situer plus précisément les futurs événements.

Modifié 12 février 2016 par Paul_Wi11iams

[olivdeso]

Une question bête : Quelle est la vitesse de propagation de cette onde ? C? ou rien à voir?

[Paul_Wi11iams]

Une question bête : Quelle est la vitesse de propagation de cette onde ? C?

Oui

 

Au moins que là, je savais répondre mais juste suivant les informations lues.

Maintenant, si tu demandes pourquoi...

Pour la limité maximale, une information ne peut pas aller plus vite que la lumière (c'est un axiome).

Et pourquoi pas plus lentement ?

D'autant plus que les gravitons transportent la masse perdue lors de l’événement. Et d'autres particules "à masse" comme un proton ou un électron peuvent aller à la vitesse qu'il veulent et même s'arrêter. Là je ne saurais pas dire la raison.

 

Edit le lendemain:

La nuit a porté conseil, bon ou mauvais ça reste à voir.

La vitesse d'une vague en mer à l'approche d'une estuaire est affectée par l’inertie et devrait voyager plus vite en eau fraîche qu'en eau salée.

Or le vide peut avoir une énergie, mais pas de masse.

Autant dire que l'espace vu comme la surface d'un ballon élastique a une forme mais pas de masse donc pas d'inertie.

Du coup, une onde gravitationnelle dans le vide n'a aucun frein et atteint la limite de vitesse: C

Mais alors que se passe-t-il lorsqu'elle rencontre un bouton collé 'et non cousu) sur le ballon = une galaxie ?

Une galaxie bien dense, donc un bouton en or...

Il y aurait interaction et si je ne me trompe pas ce serait un ralentissement, ce que nous appelons "réfraction".

Du coup les physiciens auriez droit aux lentilles gravitationnelles d'un nouveau genre.

Et qui sait, ils en ont peut-être été les bénéficiaires sans le savoir.

Modifié 12 février 2016 par Paul_Wi11iams

[astro-sam]

Cette durée est bien dans le même ordre de grandeur que l’événement "modèle" de toute à l'heure auquel l'observation colle presque trop parfaitement.

Du coup la terre n'a pas du tout tourné pendant ce temps.

Donc sans le détecteur à Pise, on n'a toujours que deux points de référence pour la triangulation.

Ce que me fait re-poser ma question sur la triangulation en 3D.

Deux points de détection devrait correspondre à un grand cercle sur le fond du ciel... et non pas à une zone du ciel délimitée.

Il y a quelque chose que je n'ai toujours pas compris.

 

En tout cas, c'est très appréciable, ces apports de professionnel entouré de personnes près du projet.

 

Et c'est rassurant de savoir que le site italien aura toute son importance pour situer plus précisément les futurs événements.

 

A mon avis ils doivent pouvoir déduire des directions à partir de l'amplitude des signaux (surtout si ils ont eu la bonne idée de ne pas orienter les deux interféromètres dans la même direction).

 

Edit : trouvé ça : http://www.ligo.org/scientists/GW100916/GW100916-geometry.html

 

A+

[nicozv]

Ce que me fait re-poser ma question sur la triangulation en 3D.

Deux points de détection devrait correspondre à un grand cercle sur le fond du ciel... et non pas à une zone du ciel délimitée.

Il y a quelque chose que je n'ai toujours pas compris.

 

Je suis béotien en la matière mais la forme en L de l'interféromètre de Michelson ne contraint-il pas d'avantage le champs du possible qu'un "point de détection", autrement dit un dispositif à symétrie sphérique ?

J'ai du mal à me le représenter mais j'imagine qu'avec 2 interféromètres de Michelson (j'adore ce nom de bignou, je vais voir si je ne peux pas m'en trouver un sur les PA...), on obtient ce résultat en terme de projection.

Modifié 11 février 2016 par nicozv

[Sev79]

Ce qui m'impressionne, c'est la vitesse à laquelle les deux masses se sont combinées ! ~ 70 Ms en quelques millisecondes ! Incroyable cette débauche d'énergie !

L'article publié hier par les équipes scientifique est vraiment bien fait et permet aux non-initiés de comprendre ce qui c'est passé.

[Paul_Wi11iams]

A mon avis ils doivent pouvoir déduire des directions à partir de l'amplitude des signaux (surtout si ils ont eu la bonne idée de ne pas orienter les deux interféromètres dans la même direction).

 

Edit : trouvé ça : http://www.ligo.org/scientists/GW100916/GW100916-geometry.html

 

A+

Merci pour l'info, je suis ravi

 

Each detector responds optimally to a signal coming from directly overhead

Chaque détecteur a une réponse optimale à un signal venant de la verticale

 

dur dur

voyons voir.

 

physics.stackexchange.com/questions/41858/are-gravitational-waves-longitudinal-or-transverse

 

 

Gravitational waves are transverse waves but they are not dipole transverse waves like most electromagnetic waves, they are quadrupole waves. They simultaneously squeeze and stretch matter in two perpendicular directions. Gravitational waves definitely propagate in a given direction but the effect that they have on matter is completely perpendicular to the direction of motion. Below is a picture of what the metric of a passing wave does to space (the wave traveling is perpendicular to the screen). If you imagine a free particle sitting at each grid intersection point, the particle would move sinusoidally right along with the grid:

 

 

Il est extrêmement pénible d'avoir à encaisser une information contraire à ce qu'on croit avoir assimilé jusqu'à là.

 

ils ont eu la bonne idée de ne pas orienter les deux interféromètres dans la même direction

 

 

 

Je poste et édite à mesure que je réfléchis.

Modifié 12 février 2016 par Paul_Wi11iams

[Sev79]

Si je comprends bien,

L'onde venant à la perpendiculaire du détecteur, l'effet ressenti sur la matière se fera horizontalement.

Je comprends mieux la forme en L et l'utilisation de deux bras et non trois.

Merci Paul

[Jean-Baptiste_Paris]

Chaque détecteur a une réponse optimale à un signal venant de la verticale

 

Est-ce qu'il faut ici chercher une raison physique ou est-ce que cela ne découle pas (du moins en partie) de la conception de l'instrument de mesure ?

[Dom de Savoie]

Bonjour,

 

Voici quelques éléments de réponse à diverses questions posées :

 

- Sur la localisation de la source, l'essentiel de l'information vient du timing sur la détection des signaux entre les différents interféromètres, mais ils tiennent aussi compte de l'amplitude et de la phase des signaux. Quelques informations sont disponibles dans ce papier : https://dcc.ligo.org/public/0122/P1500218/012/GW150914_parameter_estimation_v13.pdf

 

- La détection de cette coalescence de trous noirs permet de mettre une limite supérieure sur la masse du graviton : < 1.2 10⁻22 eV (c'est pas lourd !). L'idée est que si le graviton est massif, les ondes gravitationnelles à basses fréquences émises au début de la coalescence vont se propager moins vite que les ondes à plus hautes fréquences produite plus tard, ce décalage temporel va se traduire par une déformation du signal. C'est expliqué dans ce papier : https://cds.cern.ch/record/333219/files/9709011.pdf

 

- À propos de graviton, il peut y avoir une confusion avec le graviton dont on parle aux posts 63 et 67 et qui pourrait être lié à la possible observation d'un signal à 750 GeV au LHC (noter les conditionnels !). L'hypothèse pour le signal à 750 GeV est un graviton de Kaluza-Klein lié à des dimensions supplémentaires, donc peu de chose à voir avec le graviton "normal" lié aux ondes gravitationnelles.

 

Dominique

[Paul_Wi11iams]

Si je comprends bien,

L'onde venant à la perpendiculaire du détecteur, l'effet ressenti sur la matière se fera horizontalement.

Je comprends mieux la forme en L et l'utilisation de deux bras et non trois.

Merci Paul

 

de rien

 

Est-ce qu'il faut ici chercher une raison physique ou est-ce que cela ne découle pas (du moins en partie) de la conception de l'instrument de mesure ?

 

 

Contrairement à l'image, où l'instrument de mesure est soumis à un effet visuel, ce sont bien les "pieds" qui s'étirent et rétrécissent.

 

Pour des raisons techniques, je n'ai pu poster la recherche d'images pool+bikini+selfie nsfw

Modifié 12 février 2016 par Paul_Wi11iams

[astro-sam]

Salut,

 

J'ai une question conne :

 

Dans la mesure ou l'élongation de ces ondes est infinitésimale, tout va bien pour nous, mais en admettant qu'elle soit plus forte... beaucoup plus forte. Qu'advient-il d'un échantillon de matière solide ? est ce qu'il se contente de "suivre" la déformation de l'espace temps, et sa dimension varie ? ou est ce qu'il est détruit par la déformation ?

 

Par exemple mettons qu'on a une onde qui passe par la, et qui déforme l'espace temps d'une amplitude de quelques centimetres pour un corps qui ferait 2 metres de long... que se passe-t-il ?

 

Merci pour vos éclairages

 

A+