Relativité et ondes gravitationnelles

jackbauer · 12 février 2016

Les membres de la collaboration internationale LIGO/VIRGO en mis sur arXiv toute une ribambelle de papiers concernant la détection de GW150914 (c'est son p'tit nom !)

Très très pointu of course...

Swift follow-up of the Gravitational Wave source GW150914

http://arxiv.org/abs/1602.03868

Astrophysical Implications of the Binary Black-Hole Merger GW150914

http://arxiv.org/abs/1602.03846

The Rate of Binary Black Hole Mergers Inferred from Advanced LIGO Observations Surrounding GW150914

http://arxiv.org/abs/1602.03842

Rapid and Bright Stellar-mass Binary Black Hole Mergers in Active Galactic Nuclei

http://arxiv.org/abs/1602.03831

GW150914: Implications for the stochastic gravitational wave background from binary black holes

http://arxiv.org/abs/1602.03847

Calibration of the Advanced LIGO detectors for the discovery of the binary black-hole merger GW150914

http://arxiv.org/abs/1602.03845

Characterization of transient noise in Advanced LIGO relevant to gravitational wave signal GW150914

http://arxiv.org/abs/1602.03844

Observing gravitational-wave transient GW150914 with minimal assumptions

http://arxiv.org/abs/1602.03843

Properties of the binary black hole merger GW150914

http://arxiv.org/abs/1602.03840

GW150914: First results from the search for binary black hole coalescence with Advanced LIGO

http://arxiv.org/abs/1602.03839

GW150914: The Advanced LIGO Detectors in the Era of First Discoveries

http://arxiv.org/abs/1602.03838

metaclouds · 12 février 2016

bonsoir , question très bête d'un inculte curieux

On peu voir "le temps alors ???

ps: en tout cas merci à vous tous , depuis une année que je vous suis,bien que ne postant que très rarement ,je me régale merci encore

Stouff92 · 12 février 2016

Merci pour les liens jackbauer, là au moins il y a de quoi potasser!

(enfin, pour ceux qui feront cet effort )

Paul_Wi11iams · 12 février 2016

Ta question est déroutante ; il est bien évident que les astronomes vont chercher, lors d'une détection d'ondes G, la source qui en est responsable (émissions X, gamma,ect...)

Merci pour les liens et je vais essayer de suivre quelques uns la semaine prochaine.

Par contre pour la source, comment on peut s'attendre aux émissions X ou gamma alors qu'on est dans le cadre d'une disparition collective ?

C'est à la fois plausible d'un point de vue intuitif, mais inconcevable selon la théorie.

Sauf... je crois avoir compris...

si les deux trous noirs étaient actifs par ailleurs. C'est à dire qu'ils mangeaient déjà leur ordinaire fait d'étoiles et poussières et continuaient de la faire après leur fusion.

Scénario dantesque.

Merci en tout cas, de m'avoir forcé à cette conclusion

jackbauer · 12 février 2016

C'est encore et toujours cette sempiternelle photo où Albert tire sa langue, mais enfin ne boudons pas notre plaisir : Le Monde (daté de samedi) consacre sa "une" et deux pages à la découverte.

snake59 · 12 février 2016

À quelle distance se trouve l'origine en al ?

jackbauer · 12 février 2016

1,3 milliards d'a.l (ceci dit il y a une grosse marge d'incertitude)

jackbauer · 12 février 2016

Merci pour les liens et je vais essayer de suivre quelques uns la semaine prochaine.

Par contre pour la source, comment on peut s'attendre aux émissions X ou gamma alors qu'on est dans le cadre d'une disparition collective ?

Je te recommande ce papier :

Rapid and Bright Stellar-mass Binary Black Hole Mergers in Active Galactic Nuclei

http://arxiv.org/abs/1602.03831

Page 6 : V. ELECTROMAGNETIC SIGNATURE

Les auteurs pensent qu’un évènement comme GW150914 doit produire des émissions X et Gamma

Mais tout est question de sensibilité et de distance…

pachanga · 12 février 2016

bonsoir , question très bête d'un inculte curieux

On peu voir "le temps alors ???

ps: en tout cas merci à vous tous , depuis une année que je vous suis,bien que ne postant que très rarement ,je me régale merci encore

Non, ça confirme tout simplement l'existence des ondes gravitationnelles.

http://www.science-et-vie.com/wp-content/uploads/2015/12/EspaceCourbe.jpg.jpg

Jean-ClaudeP · 12 février 2016

....

Dom de Savoie · 12 février 2016

Sans vouloir me montrer sceptique sur la nouvelle, je reste quand même très confus sur ce détail:

comment ont ils fait pour savoir que ces ondes gravitationnelles viennent de ces deux trous noirs avant leur collision.

Sachant qu'il y a tant de trous noirs dans l'univers, comment les deux lasers sont ils positionnés par rapport au deux trous noirs ?

Même avec un positionnement terrestre par rapport à un point de la galaxie je ne vois pas comment pointer sur un événement précis.

sachant que les telescopes les plus puissants ont une resolution assez grande pour capter des milliers de galaxies avec un optique de la taille d'un trou d'aiguille

il est aussi très possible que les ondes captées nous arrivent de plusieurs événements au lieu de un seul.

On ne pointe pas vers un événement précis. Une coalescence de trou noir (ou d'étoiles à neutrons) émet des ondes gravitationnelles dans toutes les directions. Il "suffit" donc que les détecteurs observent au bon moment.

Dominique

Dom de Savoie · 12 février 2016

Peut on vraiment parler d'énergie pour les ondes gravitationnelles? Sous quelle forme?

Si oui, encore une piste pour la transformer en une autre énergie non ?

Oui, oui, c'est bien de l'énergie, c'est même l'équivalent de 3 masses solaires !

Dominique

Fred_76 · 12 février 2016

3 masses solaires, en 200 ms... j'aurais pas voulu être dans les parages...

Didou · 12 février 2016

Ca me fait penser aux effets spéciaux dans MATRIX quand l'hélico s'écrase sur le bulding

bang*gib · 13 février 2016

Une coalescence de trou noir (ou d'étoiles à neutrons) émet des ondes gravitationnelles dans toutes les directions. Il "suffit" donc que les détecteurs observent au bon moment.

Dominique

Je réitère ma question du #171 qui n'a pas trouvée d'écho :cry:

Si on observe au bon moment on détecte qu'un signal ?

Si on jette une pierre dans l'eau, y'a une onde puis une autre plus faible ...

Pirux · 13 février 2016

Sans vouloir me montrer sceptique sur la nouvelle, je reste quand même très confus sur ce détail:

comment ont ils fait pour savoir que ces ondes gravitationnelles viennent de ces deux trous noirs avant leur collision.

Sachant qu'il y a tant de trous noirs dans l'univers, comment les deux lasers sont ils positionnés par rapport au deux trous noirs ?

Même avec un positionnement terrestre par rapport à un point de la galaxie je ne vois pas comment pointer sur un événement précis.

sachant que les telescopes les plus puissants ont une resolution assez grande pour capter des milliers de galaxies avec un optique de la taille d'un trou d'aiguille

il est aussi très possible que les ondes captées nous arrivent de plusieurs événements au lieu de un seul.

Apres la detection du signal, les ordinateurs l'ont compare avec toute un catalogue d ondes gravitationnelles simulees numeriquement basees sur les equations de la RG, en fonction de differentes sources possibles ( trous noirs. Etoiles a neutrons...). Le signal matchait parfaitement avec le modele d une onde generee par un systeme binaire des 2 trous noirs.

C' est ce que j ai retenu de la lecture de l article de presse du CNRS sur le sujet (tres bien d'ailleurs).

camus1440 · 13 février 2016

Il me semble que tout a été dit à ce sujet sur toutes les dernières pages, non ? (Même si pour ma part je ne comprends pas tout, la réponse à cette question est déjà sortie quelques fois)

Quand à la multiplicité potentielle des ondes, il me semble que l'instrument détecterait quelque chose d'incohérent car issu de toutes parts et dans des intensités différentes. Ce qui donnerait un résultat confus, que là il a été précisé maintes fois que le signal enregistré était clair et ne laissait - en tout cas pour les scientifiques en charge de l'expérience - pas de place au doute.

Modifié 13 février 2016 par camus1440

astro-sam · 13 février 2016

Reste tout de même à en détecter d'autres... puis attendre la réactivation de Virgo, puis LIGOindia, puis Kagra... y'a encore de belles surprises au programme

Paul_Wi11iams · 13 février 2016

Je réitère ma question du #171 qui n'a pas trouvée d'écho

Si on observe au bon moment on détecte qu'un signal ?

Si on jette une pierre dans l'eau, y'a une onde puis une autre plus faible ...

Je réponds à mon niveau qui n'a rien de mathématique:

méfiance avec une allégorie qui fonctionne jusqu'à une limite.

Par exemple une l'eau dans laquelle on jette une pierre est faite de la matière qui se met à osciller sur place, façon "pogo". Cette matière en oscillation continue d’émettre pendant longtemps.

Or depuis que l'éther ne fait plus partie des théories respectables, l'espace n'a rien de massif pour conserver une oscillation durable sur place.

Les quelques oscillations en fin de fusion concerne la mise en sphère de l'horizon d’évènements, initialement déformé. Ça ne dure pas.

Paul_Wi11iams · 13 février 2016

Reste tout de même à en détecter d'autres... puis attendre la réactivation de Virgo, puis LIGOindia, puis Kagra... y'a encore de belles surprises au programme

Je ne me sens pas d'attaque pour créer un fil.

Mais il me semble utile d'anticiper avec un nouveau fil dans les sujets "importants" de l'actualité scientifique. Sur le post d'ouverture #001, une jolie carte du ciel avec quelques repères.

Puis à mesure des découvertes, aux emplacements concernés, et à chaque découverte, un ovale d'erreur libellé #nnn lorsque nnn est le N° de post où la découverte est annoncée.

Il faudrait surveiller du côté du Wikipedia et si une carte similaire est créée dans Commons, on pourrait également afficher celle-ci en #001

Jean-ClaudeP · 13 février 2016

C' est ce que j ai retenu de la lecture de l article de presse du CNRS sur le sujet (tres bien d'ailleurs).

La plupart des questions posées ici ont une réponse, au moins partielle, dans cette conférence, dont je remets le lien :

Conférence de presse CNRS

Dom de Savoie · 13 février 2016

Je réitère ma question du #171 qui n'a pas trouvée d'écho

Si on observe au bon moment on détecte qu'un signal ?

Si on jette une pierre dans l'eau, y'a une onde puis une autre plus faible ...

Quand tu jettes une pierre dans l'eau tu n'as qu'une seule onde qui s'amortie progressivement.

Dans le cas d'une coalescence de trous noirs tu as une onde qui est émise dès que les trous noirs orbitent l'un autour de l'autre, d'abord avec une amplitude faible et une basse fréquence, puis au fur et à mesure que les orbites se rapprochent, l'amplitude augmente ainsi que la fréquence. Une fois les deux trous noirs fusionnés, les masses se rééquilibrent et on observe une sorte d'amortissement rapide (on appelle cela le "ringdown").

Comme tout récepteur, l'interféromètre possède une certaine sensibilité dans un domaine de fréquences donné. LIGO / Virgo ne sont sensibles que pour les amplitudes et les fréquences qui correspondent au tout derniers instant de la coalescence (les 200 ms dont on parle ici)..

L'univers est certainement parcouru par tout un tas d'ondes gravitationnelles provenant de multiples phénomènes, il y a même probablement un fond diffus d'ondes gravitationnelles primordiales issues du big-bang. Mais les amplitudes de ces ondes sont très faibles et les fréquences beaucoup plus basses que le domaine de sensibilité de LIGO / Virgo, d'où les projets de détecteurs spatiaux comme LISA qui sont sensibles aux très basses fréquences.

Il y a pas mal d'années les détecteurs d'ondes gravitationnelles utilisaient le principe des barres de Weber qui sont des gros cylindres de métal qui sont sensés vibrer au passage d'une onde gravitationnelle, ceux-ci ne sont sensibles qu'à une fréquence bien définie et à des amplitudes plus grandes que pour les interféromètres optiques.On pense que si ces barres avaient été en fonctionnement au moment de l'explosion de la supernova 1987A, elles auraient pu enregistrer quelque chose (une mise en résonance de la barre).

À noter aussi que les phénomènes de coalescence sont intéressants car le signal a une forme bien caractéristique sur une période de temps relativement importante dans le domaine de sensibilité des interféromètres. L'explosion asymétrique d'une supernova donne un signal beaucoup plus bref et moins facilement identifiable (asymétrique, car un effondrement symétrique n'émet pas d'ondes).

Est-ce plus clair ?

Dominique

metaclouds · 13 février 2016

Non, ça confirme tout simplement l'existence des ondes gravitationnelles.
http://www.science-et-vie.com/wp-content/uploads/2015/12/EspaceCourbe.jpg.jpg

ok merci

Poussin38 · 13 février 2016

Autant que je le sache (ce n'est pas mon domaine), il y a une limite théorique maximum à la vitesse de rotation d'un trou noir. Le spin dont ils parlent ici est une quantité sans dimension comprise entre 0 et 1 et qui est égale à la fraction de la vitesse de rotation maximale.

Une interprétation : le paramètre de Kerr (a*) est corrélé à la variation de période de rotation des objets compacts lors de leur coalescence : dT/T= k/a*^4 (source : Shapiro et Teukolski §16.4 p.478).

Ainsi, l'augmentation de fréquence de l'onde reçue "lue" au passage de l'onde gravitationnelle grâce au filtrage adapté permet la mesure de ce paramètre du TN résultant, avec sa masse, 2 seuls paramètres caractérisant le TN de Kerr.

A noter que 0,67 est une "petite" valeur, la valeur de a* du TN du micro-quasar GRS1915+105 est de 0,98.

En tout cas ce centenaire de la relativité générale bénéficie d'un magnifique feu d'artifice stellaire, bravo à LIGO !

Que donnera Virgo, le CNRS le place à toutes les sauces dans le communiqué de presse mais on sent bien qu'ils se sont fait gratter et qu'ils ont le plus grand mal à tirer la couverture à eux.

Espérons que la sensibilité d'advanced virgo sera suffisante pour générer une belle moisson d'autres phénomènes, en lien ou non avec les autres dispositifs.

Peut on vraiment parler d'énergie pour les ondes gravitationnelles? Sous quelle forme?

Si oui, encore une piste pour la transformer en une autre énergie non ?

Il semblerait que oui , le papier fondateur cité par énormément de sources traitant d'OG : http://journals.aps.org/pr/abstract/10.1103/PhysRev.166.1272 , qui reviennent toujours au même modèle d'énergie véhiculée (cf cours de Gourgoulhon ci-dessous par exemple), avec quelques détails sur la démarche dans ce doc de Kip Thorne (développement en ordre croissants des équations d’Einstein à partir des métriques d'OG pour essayer de constituer un tenseur énergie-impulsion qui en soit vraiment un mais c'est ardu...).

Si je peux me hasarder un essai de complément plus "trivial", le flux d'énergie d'une OG est bien là puisqu'il fait bouger des particules massives loin de sa source.

A distance fixée de cette dernière, il est proportionnel au carré de l'amplitude de l'onde moyennée sur une zone non locale, dans les cas simples d'onde monochromatique F = constante.f².h², sources :

Pour une source relativiste de compacité et de facteur d'asymétrie proche de 1, la puissance émise sous forme d'ondes gravitationnelles est de l'ordre de 10^52 W soit 26 ordres de grandeur au dessus de la puissance émise par le soleil dans le domaine électromagnétique, pas rien...

Pour sa nature j'aurais tendance à évoquer le graviton, boson de la gravitation, avec une possibilité citée par Dom de Savoie plus haut .

Mais Gourgoulhon et Damour évoquent aussi l'élasticité de l'espace temps avec une approche géométrique me conduisant à penser que la dualité reste à lever via un futur modèle gravito-quantique.

C'est loin d'être intuitif tout ça :rolleyes:

stefg1971 · 13 février 2016

what else ?

camus1440 · 13 février 2016

Citation:

Envoyé par bang*gib Voir le message

Je réitère ma question du #171 qui n'a pas trouvée d'écho

Si on observe au bon moment on détecte qu'un signal ?

Si on jette une pierre dans l'eau, y'a une onde puis une autre plus faible ...

Quand tu jettes une pierre dans l'eau tu n'as qu'une seule onde qui s'amortie progressivement.

Dans le cas d'une coalescence de trous noirs tu as une onde qui est émise dès que les trous noirs orbitent l'un autour de l'autre, d'abord avec une amplitude faible et une basse fréquence, puis au fur et à mesure que les orbites se rapprochent, l'amplitude augmente ainsi que la fréquence. Une fois les deux trous noirs fusionnés, les masses se rééquilibrent et on observe une sorte d'amortissement rapide (on appelle cela le "ringdown").

Comme tout récepteur, l'interféromètre possède une certaine sensibilité dans un domaine de fréquences donné. LIGO / Virgo ne sont sensibles que pour les amplitudes et les fréquences qui correspondent au tout derniers instant de la coalescence (les 200 ms dont on parle ici)..

L'univers est certainement parcouru par tout un tas d'ondes gravitationnelles provenant de multiples phénomènes, il y a même probablement un fond diffus d'ondes gravitationnelles primordiales issues du big-bang. Mais les amplitudes de ces ondes sont très faibles et les fréquences beaucoup plus basses que le domaine de sensibilité de LIGO / Virgo, d'où les projets de détecteurs spatiaux comme LISA qui sont sensibles aux très basses fréquences.

Il y a pas mal d'années les détecteurs d'ondes gravitationnelles utilisaient le principe des barres de Weber qui sont des gros cylindres de métal qui sont sensés vibrer au passage d'une onde gravitationnelle, ceux-ci ne sont sensibles qu'à une fréquence bien définie et à des amplitudes plus grandes que pour les interféromètres optiques.On pense que si ces barres avaient été en fonctionnement au moment de l'explosion de la supernova 1987A, elles auraient pu enregistrer quelque chose (une mise en résonance de la barre).

À noter aussi que les phénomènes de coalescence sont intéressants car le signal a une forme bien caractéristique sur une période de temps relativement importante dans le domaine de sensibilité des interféromètres. L'explosion asymétrique d'une supernova donne un signal beaucoup plus bref et moins facilement identifiable (asymétrique, car un effondrement symétrique n'émet pas d'ondes).

Est-ce plus clair ?

Euh... Tu te serais arrêté avant ta dernière, phrase, oui ! :roflmao:

En fait, peux-tu expliquer pourquoi tu dis que l'explosion d'une supernova est asymétrique (ou bien qu'elle puisse l'être ?) ? Car je n'ai jamais lu ça encore ?

J'ai toujours visualisé une sphère (donc une forme géométrique symétrique) à la base, dont la matière s'effondre assez régulièrement sur son coeur pour une explosion plutôt symétrique. Mais mes connaissances sont modestes, bien sûr...

Sinon, excellente idée de Paul_Wi11ams pour le nouveau fil. Encore une fois, je n'ai pas encore acquis assez de connaissances pour prétendre l'ouvrir, mais ce serait une merveilleuse initiative !

Modifié 13 février 2016 par camus1440

bang*gib · 13 février 2016

Je réponds à mon niveau qui n'a rien de mathématique:

méfiance avec une allégorie qui fonctionne jusqu'à une limite.

Bonsoir,

Tout à fait j'en suis parfaitement conscient et il n'est pas utile de le rappeler.

J'ai pris ce que j'avais comme idée déjà proposée.

On a parfois des images qui démontrent la déformation de l'espace temps :

une trame, et une sphère qui fait subir une déformation vers le bas au filé,hors la déformation due à la patate dans l'espace doit se faire dans toutes les directions...

Je réponds à mon niveau qui n'a rien de mathématique:

Les mathématiques à propos quelle science étonnante extraordinaire qui permettent justement des prévisions...D'ailleurs je suis retourné voir #16 et #79 de Dom de Savoie .

On comprend bien à ses explications que les instruments ont été paramétrés pour obtenir le résultat espéré.

D’ailleurs, Pirux et camus1440 en parle respectivement aux postes #196 et#197.

Parfois on comprend vite, mais , faut expliquer longtemps.

Merci pour vos réponses .

yui · 13 février 2016

C'est comme la Réponse à la Question.
Combien fait 36 + 69 ?

la Réponse est 62

On aurait préféré 42

C'est marrant j'étais sûr que tu allais râler

Pourquoi ça je n'en sais rien mais c'était certain

Elle est pas bien cette petite affiche pour le grrrrrrand puuuuuuublic ?

(Dont je suis heureux de faire partie )

bang*gib · 13 février 2016

Quand tu jettes une pierre dans l'eau tu n'as qu'une seule onde qui s'amortie progressivement.

Dans le cas d'une coalescence de trous noirs tu as une onde qui est émise dès que les trous noirs orbitent l'un autour de l'autre, d'abord avec une amplitude faible et une basse fréquence, puis au fur et à mesure que les orbites se rapprochent, l'amplitude augmente ainsi que la fréquence. Une fois les deux trous noirs fusionnés, les masses se rééquilibrent et on observe une sorte d'amortissement rapide (on appelle cela le "ringdown").

Comme tout récepteur, l'interféromètre possède une certaine sensibilité dans un domaine de fréquences donné. LIGO / Virgo ne sont sensibles que pour les amplitudes et les fréquences qui correspondent au tout derniers instant de la coalescence (les 200 ms dont on parle ici)..

L'univers est certainement parcouru par tout un tas d'ondes gravitationnelles provenant de multiples phénomènes, il y a même probablement un fond diffus d'ondes gravitationnelles primordiales issues du big-bang. Mais les amplitudes de ces ondes sont très faibles et les fréquences beaucoup plus basses que le domaine de sensibilité de LIGO / Virgo, d'où les projets de détecteurs spatiaux comme LISA qui sont sensibles aux très basses fréquences.

Il y a pas mal d'années les détecteurs d'ondes gravitationnelles utilisaient le principe des barres de Weber qui sont des gros cylindres de métal qui sont sensés vibrer au passage d'une onde gravitationnelle, ceux-ci ne sont sensibles qu'à une fréquence bien définie et à des amplitudes plus grandes que pour les interféromètres optiques.On pense que si ces barres avaient été en fonctionnement au moment de l'explosion de la supernova 1987A, elles auraient pu enregistrer quelque chose (une mise en résonance de la barre).

À noter aussi que les phénomènes de coalescence sont intéressants car le signal a une forme bien caractéristique sur une période de temps relativement importante dans le domaine de sensibilité des interféromètres. L'explosion asymétrique d'une supernova donne un signal beaucoup plus bref et moins facilement identifiable (asymétrique, car un effondrement symétrique n'émet pas d'ondes).

Est-ce plus clair ?

Dominique

Est-ce plus clair ?

Tes explications ont toujours été claires,j'avais pas mal lu depuis deux jours il me fallait juste faire le trie.

Merci Dominique

Poussin38 · 13 février 2016

Je découvre à l'occasion de l'annonce la dimension du traitement des données : ils analysent le profil du signal pour le corréler à des figures connues obtenues grâce aux modèles théoriques de la relativité générale manifestement pas simples à pondre et à capitaliser (exemple là : http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/363/1/012031/pdf , si quelqu'un à des docs en français ce serait mieux ).

Finalement c'est comme SETI :be:

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