Nous n’avons toujours pas fini d’explorer les conséquences de la relativité générale, formulée par Einstein il y a tout juste cent ans. Sa théorie prédit que lorsqu’un objet massif est soumis à une accélération, l’espace-temps autour de lui est légèrement perturbé. Comme des vagues à la surface d’un lac, ces perturbations, appelées ondes gravitationnelles, se propagent dans l’univers et traversent tout sur leur chemin. Les astronomes sont particulièrement intéressés par cette dernière propriété car cela pourrait permettre d’observer des phénomènes jusque-là inaccessibles. Nous pourrions par exemple voir ce qu’il se passe à l’intérieur des étoiles ou mieux comprendre de nombreux phénomènes reliés aux trous noirs ou aux centres des galaxies. Observer des ondes gravitationnelles serait aussi une validation importante de la relativité générale.

Seul petit problème, ces ondes sont extrêmement faibles. Pour vous donner une idée, la puissance de la perturbation de l’espace-temps générée par la Terre tournant autour du Soleil est de l’ordre de 200 Watts. Autant vous dire que votre bouilloire électrique est au moins 5 fois plus puissante ! Il faut alors des événements impliquant des objets très massifs pour générer des ondes gravitationnelles suffisamment fortes pour être détectées.

Cela n’a pourtant pas découragé les scientifiques (si c’est trop facile, c’est pas drôle), qui ont construit des détecteurs extrêmement sensibles dans l’espoir de les observer. Le principe de ces détecteurs, appelés interféromètres, est le suivant. Un détecteur dispose de deux tubes, longs de plusieurs kilomètres, placés à angle droit, et possédant à ses extrémités des miroirs. Un rayon laser parcourt les deux tubes, appelés bras, à la vitesse de la lumière. Mesurer le temps mis par le laser pour parcourir les bras permet de connaître précisément leur longueur. Si une onde gravitationnelle vient à passer par là, elle étirera légèrement un des bras, tandis que l’autre sera légèrement raccourci, générant un signal bien reconnaissable par les chercheurs.

Après des décennies de recherche, un de ces interféromètres, appelé LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) a finalement détecté une onde gravitationnelle ! Il faut dire que la précision de LIGO est extraordinaire. Si ce détecteur mesurait des distances dans l’espace, il pourrait mesurer la distance entre le Soleil et l’étoile la plus proche avec une précision de l’ordre de l’épaisseur d’un cheveu humain. Pas mal, non ?

Ce que les chercheurs ont annoncé à 16h30 aujourd’hui est la détection d’une onde gravitationnelle générée par la fusion de deux trous noirs. Ces deux-là avaient une taille de seulement 150 km de diamètre environ et chacun contenait à peu près 30 fois la masse du Soleil. Pour vous donner une idée de la densité de ces objets, à quelque chose près, c’est comme si vous essayiez de compacter le Soleil entre la Tour Eiffel et le cimetière du Père Lachaise ! Nos deux trous noirs tournaient très rapidement l’un autour de l’autre, à 150 000 km/s, et il y a 1,3 milliards d’années, ils ont fusionné, ne formant plus qu’un seul trou noir et générant une forte onde gravitationnelle. C’est seulement maintenant que nous la recevons, le temps que l’onde se propage jusqu’à nous. Cette onde a alors déformé la Terre sur son passage (juste un peu, pas d’inquiétude) suffisamment pour être détectée par LIGO.

C’est la première fois que l’on détecte la fusion de deux trous noirs. Cette détection ouvre une nouvelle fenêtre d’observation possible de l’univers et annonce de nombreuses découvertes à venir !

Vous en voulez encore ?
Plus de détails sur cette détection sur Futurasciences, sur les ondes gravitationnelles sur astronomes.com

Hier, dans le cadre du programme Sciences en marche, j'ai passé l'après-midi au lycée des Chartrons à Bordeaux ! Je leur avais préparé des mini-conférences sur plusieurs sujets : mon parcours, la naissance des étoiles, les missions martiennes, les trous noirs et la communication avec les extraterrestres. Programme dense donc, mais avec beaucoup d'interactions avec les lycéens, qui avaient préparé plein de questions. A la fin de l'après-midi, nous avons continué à discuter autour d'un super goûter préparé par les lycéens et leur professeure de mathématiques et de sciences. Merci à eux pour cette belle après-midi d'échanges !

Une nouvelle conférence donnée à l'occasion d'un week-end Astro-vino-philo-chevaux-gâteaux organisé par mon père, formateur et vigneron et également avec ma sœur, gérante d'un centre équestre ! Un bon week-end de découvertes, d'échanges, de rigolade et même d'émotion. Au programme de ma conférence : le point sur la recherche de vie extraterrestre, le paradoxe de Fermi et des réflexions sur ce que pourrait être un message à envoyer vers une intelligence extraterrestre.