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La rumeur des ondes gravitationnelles...

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Il y a 11 heures, vaufrègesI3 a dit :

Les deux étoiles à neutrons sans spin (c'est à dire ne tournant pas sur elles-mêmes) montrées dans cette animation

Pourquoi utilisent t ils pour la simulation la métrique de Schwarzschild sans spin au lieu de la métrique de Kerr ,

(Problème de simulation du "Frame dragging ??") 

D'avance merci pour l’éclairage !

Cordialement !

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Pas de nouvelles du front concernant la recherche active de tous les observatoires du monde  des deux détections OG citées plus haut

 

Sur le site de Nature, un article sur ce qui se passe en ce moment, surtout les enseignements que pourraient apporter S190426c (fusion TN/étoile à neutron)

 

https://www.nature.com/articles/d41586-019-01377-2

 

Traduction automatique :

 

Des ondes gravitationnelles suggèrent la détection d'un trou noir dévorant une étoile


Les observatoires LIGO et Virgo ont repéré des traces de ce qui pourrait être la toute première détection de cet événement tant recherché.


Les ondes gravitationnelles viennent peut-être de livrer la première observation d’un trou noir dévorant une étoile à neutrons. Si elle  était confirmé, ce serait la première preuve de l'existence de tels systèmes binaires. La nouvelle arrive juste un jour après que les astronomes aient détecté pour la deuxième fois des ondes gravitationnelles provenant de la fusion de deux étoiles à neutrons.
Le 26 avril à 15 h 22 h 17 UTC, les détecteurs jumeaux de l'observatoire LIGO (interféromètre à laser) aux États-Unis et de l'observatoire Vierge en Italie ont signalé une rafale de vagues d'un type inhabituel. Les astronomes analysent encore les données et effectuent des simulations informatiques pour les interpréter.
Mais ils envisagent déjà la perspective séduisante selon laquelle ils ont fait une détection espérée depuis longtemps qui pourrait produire une richesse d’informations cosmiques, allant d’essais précis de la théorie de la relativité générale à la mesure du taux d’expansion de l’Univers. Les astronomes du monde entier s’efforcent également d’observer le phénomène à l’aide de différents types de télescopes
«Je pense que le classement est orienté vers la fusion entre une étoile à neutrons et un trou noir», déclare Chad Hanna, membre principal de l’équipe d’analyse des données de LIGO et physicien à la Pennsylvania State University à University Park.
Mais le signal n'était pas très fort, ce qui signifie que cela pourrait être un coup de chance. "Je pense que les gens devraient être excités à ce sujet, mais ils devraient aussi être conscients que l'importance est beaucoup moins grande" que lors de nombreux événements précédents, a-t-il déclaré. LIGO et Virgo avaient déjà capté des ondes gravitationnelles - de légères ondulations dans le tissu de l’espace-temps - de deux types d’événements cataclysmiques: la fusion de deux trous noirs et de deux étoiles à neutrons. Ces derniers sont des objets petits mais ultra-denses formés après l'effondrement d'étoiles plus massives que le Soleil.
Le dernier événement, provisoirement intitulé # S190426c, semble s'être produit à environ 375 mégaparsecs (1,2 milliard d'années-lumière), a calculé l'équipe LIGO – Virgo. Les chercheurs ont dessiné une ‘carte du ciel’ indiquant l’origine probable des ondes gravitationnelles. Ils ont envoyé cette information à titre d’alerte publique afin que les astronomes du monde entier puissent commencer à rechercher le ciel la "lumière" de l'événement. La correspondance des ondes gravitationnelles avec d'autres formes de rayonnement de cette manière peut produire beaucoup plus d'informations sur l'événement que les deux types de données.
Mansi Kasliwal, astrophysicien à la California Institute of Technology de Pasadena, dirige l'un des nombreux projets conçus pour mener à bien ce type de travail de suivi, appelé Relais mondial d'observation des phénomènes transitoires (CROISSANCE). Son équipe peut commander des télescopes robotiques dans le monde entier. Dans ce cas, les chercheurs ont immédiatement démarré les observations en Inde, où il faisait nuit lorsque les ondes gravitationnelles sont arrivées. «Si le temps le permet, je pense que dans moins de 24 heures, nous devrions couvrir presque toute la carte du ciel», dit-elle.


Deux à la fois
Les astronomes travaillaient déjà dans l'urgence lorsqu'ils ont repéré la fusion potentielle entre trou noir et étoile à neutrons. Le 25 avril à 08h18h26 UTC, un autre train d’ondes a frappé le détecteur LIGO à Livingston, en Louisiane et dans la Vierge. (À l’époque, la deuxième machine de LIGO, à Hanford, dans l’État de Washington, était brièvement hors d’usage.)
Selon Hanna, il s’agissait bien de deux étoiles à neutrons fusionnées, près de deux ans après la première découverte historique d’un tel événement en août 2017.
Les chercheurs peuvent généralement faire un tel appel parce que les ondes révèlent la masse des objets impliqués; les objets à peu près deux fois plus lourds que le Soleil devraient être des étoiles à neutrons. Les chercheurs ont également estimé que la collision avait eu lieu à environ 150 mégaparsecs (500 millions d'années-lumière), a précisé Hanna. C'était environ trois fois plus loin que la fusion de 2017.
Iair Arcavi, astrophysicien à l’Université de Tel Aviv, qui travaille à l’observatoire de Las Cumbres, l’un des concurrents de GROWTH, était à Baltimore, dans le Maryland, pour assister à une conférence intitulée Enabling Multi-Messenger Astrophysics (EMMA).  L'alerte de l'événement du 25 avril a été annoncée à 5 h 01.
La réunion a été animée par une tempête d'activités, avec des astronomes qui se faisaient normalement concurrence pour échanger des informations alors qu'ils étaient assis avec leur ordinateur portable autour d'une table basse. "Nous sommes en train de perdre la raison ici à # EMMA2019", a tweeté l'astronome Andy Howell.
Mais dans ce cas, contrairement à beaucoup d'autres, LIGO et Virgo ont été incapables de réduire de manière significative la direction dans le ciel d'où venaient les vagues. Les chercheurs ont seulement pu dire que le signal provenait d'une vaste région couvrant environ un quart du ciel. Ils ont légèrement réduit la région le lendemain.
Pourtant, les astronomes avaient des machines bien rodées pour effectuer ce type de recherche, et les données recueillies la nuit suivante devraient en révéler la source, dit Kasliwal. "S’il existait dans cette région, nous n’aurions pas du le manquer."
Dans la fusion étoile à neutrons de 2017, la combinaison d'observations dans différentes longueurs d'onde a produit une quantité phénoménale de données scientifiques. Deux secondes après l'événement, un télescope en orbite avait détecté une rafale de rayons gamma, probablement libérée lorsque l'étoile fusionnée s'était effondrée dans un trou noir. Et quelque 70 autres observatoires ont été occupés pendant des mois à regarder l’événement se dérouler sur tout le spectre électromagnétique, des ondes radio aux rayons X.
Si l'événement du 26 avril n'est pas une fusion trou noir - étoile à neutrons, il s'agit probablement aussi d'une collision d'étoiles à neutrons, ce qui porterait le nombre total de détections de ce type à trois.


Système recherché depuis longtemps
Mais voir un trou noir balayer une étoile à neutrons pourrait produire une mine d'informations qu'aucun autre type d'événement ne peut fournir, explique B. S. Sathyaprakash, physicien théoricien du LIGO à Pennsylvania State. Pour commencer, cela confirme l'existence de ces systèmes longtemps recherchés, issus d'étoiles binaires de masses très différentes.
Et les orbites tracées par les deux objets dans les phases finales de leur approche pourraient être assez différentes de celles vues avec des paires de trous noirs. Dans le cas d'une étoile à neutrons ou d'un trou noir, le trou noir plus massif tordrait l'espace autour de lui lorsqu'il tournait. "L'étoile à neutrons sera tournée dans une orbite sphérique plutôt que dans une orbite quasi circulaire", explique Sathyaprakash. Pour cette raison, «les systèmes étoile-neutron – trou noir peuvent être des bancs d'essai plus puissants pour la relativité générale», dit-il.
De plus, les ondes gravitationnelles et les observations des astronomes pourraient révéler ce qui se passe dans les phases finales précédant la fusion. Lorsque les forces de marée déchirent l'étoile à neutrons, elles pourraient aider l'astrophysicien à résoudre un mystère de longue date: quel est l'état de la matière à l'intérieur de ces objets ultra-compacts.
La collaboration LIGO-Virgo a commencé son cycle actuel d'observation le 1er avril et s'était attendue à une fusion d'environ un trou noir par semaine et d'une étoile à neutrons par mois. Jusqu'à présent, ces prévisions ont été respectées - les observatoires ont également assisté à plusieurs fusions de trous noirs ce mois-ci. «C’est tout simplement incroyable», déclare Kasliwal. "L'univers est fantastique."
 

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Il y a 22 heures, vaufrègesI3 a dit :

Punaise… "masse de gazouillis".. ça je vais essayer de le retenir, c'est magnifique !

 

Le terme (anglo saxon, bien sûr) de chirp, existe depuis belle lurette en électronique pour désigner ce phénomène (amplitude qui augmente avec la fréquence). Mais dans le cas qui nous intéresse, quand on transforme en ondes sonores le train d'ondes gravitationnelles de la coalescence de deux trous noirs, il est clair que ça ne tient pas vraiment du rossignol.

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il y a 55 minutes, dg2 a dit :

Mais dans le cas qui nous intéresse, quand on transforme en ondes sonores le train d'ondes gravitationnelles de la coalescence de deux trous noirs, il est clair que ça ne tient pas vraiment du rossignol.

 

Dommage quelque part -_-..

Mais "masse de gazouillis".. j'aime bien dans ce cadre :)..

Deux trous noir qui "gazouillent" :D… un brin de légèreté dans cet univers brutal..

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Signal du 14 septembre 2015   LIGO Hanford et Livingston

Légèrement décompressé !

gazouillis.mp3

 

Cordialement !

Modifié par STARBIRD
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Petite mise à jour sur S190426c et S190425z, les deux évènements GW impliquant la fusion de 2 étoiles à neutron et/ou un TN et une étoile à neutron

Il semble, malheureusement, que les nombreux observatoires mobilisés pour tenter de trouver une contrepartie électromagnétique ne soient pas parvenus à trouver la source… Parmi les raisons que l'on peut avancer, la distance à laquelle se sont produit les évènements : 0.5 et 1.2 milliards d'a.l (contre seulement environ 0.15 milliards lors de GW170817)

 

Un document sorti sur arXiv évoque "l'échec" du satellite FERMI (domaine gamma) :

https://arxiv.org/abs/1904.12263

 

Ce n'est que partie remise : bien d'autres fusions vont être détectées dans les semaines/mois à venir...

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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 étoiles à neutron, et un TN/étoile à neutron)
Malheureusement, concernant les deux derniers évènements, l'armada d'observatoires au sol et dans l'espace n'est pas parvenue  à trouver la contrepartie électromagnétique (signaux trop faibles et lointains)


https://www.aei.mpg.de/2359416/ligo-and-virgo-detect-more-neutron-star-coalescences

 

Une simulation intéressante montrant un TN de 5 masses solaires dévorer une étoile à neutron : 90 % de sa matière disparait dans le TN en une milliseconde (!), le reste forme un disque autour. Voilà ce que rêvent d'observer les astronomes, succeptible d'apporter une grosse moisson de données scientifiques...

 

 

58c34197cb19a94eae577fd7f6947a0c12a034f1_9219277__41_42_800_600_85.png

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Il y a 4 heures, jackbauer 2 a dit :

Une simulation intéressante montrant un TN de 5 masses solaires dévorer une étoile à neutron : 90 % de sa matière disparait dans le TN en une milliseconde (!),

 

Histoire de donner un sens à l'ordre de grandeur de la milliseconde qui a suscité un bien compréhensible "!" de surprise...

 

Soit un TN de 5 masses solaires qu'on supposera sans rotation.

 

Les calculs de relativité générale indiquent qu'un objet en orbite autour d'icelui va spiraler vers lui par émission d'ondes gravitationnelles, puis décrocher brutalement de son orbite quand le rayon d'icelle sera égal à trois fois celui du trou noir, moment où la vitesse de révolution sera de l'ordre de c / 2.

 

D'après la troisième loi de Kepler, et en négligeant les corrections relativistes, la période orbitale T d'un objet dont l'orbite a un rayon a autour d'un objet de masse M est donnée par

 

T2 / a3 = 4 π2 / G M .

 

Quand a est égal à trois fois le rayon du trou noir de masse M et donc de rayon 2 G M / c2, on a

 

a = 6 G M / c2 .

 

Conséquemment,

 

T = 12 sqrt(6) G M π / c3 .

 

L'application numérique donne bien l'ordre de grandeur recherché :

 

T = 2,3 ms .

 

On vérifie au passage l'affirmation du début, à savoir que l'orbite est alors parcourue à une vitesse relativiste : la circonférence de ladite orbite est égale à 2 π a, dont on tire l'ordre de grandeur de la vitesse orbitale

 

v = 2 π a / T = c / sqrt(6) , 

 

l'écart à la vitesse annoncé (c / 2) n'étant pas franchement délirant. Au passage, l'inverse de T est, à un facteur 2 près, la fréquence des ondes gravitationnelles émises, de l'ordre du kilohertz ou un ordre de grandeur de moins pour un système dix fois plus massif. On retrouve les valeurs annoncées depuis trois ans. Donc tout ceci est parfaitement cohérent.

 

L'étoile à neutrons existe-t-elle toujours en tant que telle au moment où elle décroche de son orbite ? Il faut comparer le gradient du champ gravitationnel du TN sur le rayon R de l'étoile, soit, à la louche

 

2 G M R / a3 ,

 

à comparer avec celui de l'étoile à neutrons elle-même, de rayon R, donc et de masse m :

 

G m / R2 .

 

L'étoile survit jusque là si

 

m / R3 > 2 M / a3

 

soit, pour un TN de 5 masses solaires, donc de 15 km de rayon et dont la dernière orbite stable a fait 45 km,

 

1,4 Msol / (10 km)3 > 10 Msol / (45 km)3 ,

 

L'application numérique donne bien

 

1,4 × 10-3 > 1,1 × 10-4 .

 

C'est donc pendant la très courte phase de coalescence  (moins d'une demi orbite) une fois que l'étoile à neutrons décroche de la dernière orbite stable qu'elle est détruite par les effets de marée, donc effectivement en moins d'une milliseconde.

 

Ceci étant, c'est presque un coup de chance que l'étoile à neutrons soit détruite : si le trou noir est ne serait-ce qu'un ordre de grandeur plus massif, les effets de marée ne sont absolument pas suffisants avant la traversée de l'horizon pour la détruire, donc pas de contrepartie optique spectaculaire dans ce cas.

Modifié par dg2
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Un de plus !! (fusion de 2 TN à 1.4 milliards d'a.l) :

 

 

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Et c'est reparti ! Nouveau candidat détecté, très intéressant celui-là, puisqu'il s'agit de la fusion de deux étoiles à neutron (S190510g). La chasse est ouverte pour trouver la contre-partie optique… 13.000 pleines lunes c'est pas gagné :/

 

 

 

Modifié par jackbauer 2
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Vraiment impressionnant le nombre de détections!

 

Ils ont bien pensés à ne pas mettre de micro-ondes à proximité eux?

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il y a 2 minutes, Nostra a dit :

Vraiment impressionnant le nombre de détections!

 

Avant la reprise des données, ils prévoyaient une détection par semaine environ : ça se vérifie ! Ce n'est pas étonnant étant donné le volume d'univers à portée de détection (environ un milliards d'a.l autour de nous)

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Certes c'est vaste :)

 

j'ai pas le compte exact mais on est à plus que 1/semaine non? Même si évidemment ce n'est pas statistiquement représentatif...

 

En tout cas c'est bien cool, croisons les doigts pour multiplier les contreparties optiques également!

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8 détections en moins de 6 semaines : on est sur un bon rythme (et encore trop peu pour faire une statistique ;))

Pour les contreparties électromagnétiques, un quatrième interféromètre le plus éloigné possible des précédents aiderait grandement à restreindre les zones de recherches...

Qui s'y colle ?

Quid du troisième LIGO envisagé en Inde ?

Et de Kagra au Japon ?

Modifié par Alain MOREAU

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Il y a 3 heures, Alain MOREAU a dit :

Et de Kagra au Japon ?

 

Kagra doit entrer en service à la fin de l'année et devrait participer à la fin du "run 3" (mais ses capacités sont moindres)

Pour LIGO India c'est plus lointain (5ans au moins)

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C'est finalement acté et financé, IndIGO, par le gouvernement indien, oui ou non ? Ou seulement "en principe" ?

Si j'ai bien compris, leur contribution consisterait à mettre à disposition les infrastructures générales de l'interféromètre, l'essentiel du "hard" (de dernière génération) étant fourni par la collaboration LIGO.

Dans ces conditions, c'est un peu du gâteau pour entrer directement dans le coeur du sujet, non ?

S'il y a opportunité pour l'Inde de jouer un rôle décisif dans l'astronomie multi-messagers encore balbutiante, c'est maintenant ou jamais !

Maintenant que les instruments ont enfin atteint la sensibilité requise, plus tôt on disposera de détecteurs supplémentaires, plus tôt notre compréhension de cette physique extrême et fondamentale va faire un bond en avant.

Ce n'est pas de l'investissement stupide pour un pays qui traditionnellement produit de brillants astronomes, mathématiciens et physiciens...

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FORMIDABLE nouveau type d'astronomie !!!

 

Sur quelle base peut-on prévoir environ une détection de coalescence de deux trous noirs par semaine  (ce qui semble en gros se confirmer) ?

 

Posée autrement ma question est la suivante : Comment peut-on évaluer à priori le nombre de trous noirs binaires susceptibles d'entrer en coalescence dans un volume d'espace donné (les rendant détectables par les ondes gravitationnelles engendrées) ?

Modifié par Géo le curieux

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Il y a 20 heures, Géo le curieux a dit :

Sur quelle base peut-on prévoir environ une détection de coalescence de deux trous noirs par semaine  (ce qui semble en gros se confirmer) ?

 

Posée autrement ma question est la suivante : Comment peut-on évaluer à priori le nombre de trous noirs binaires susceptibles d'entrer en coalescence dans un volume d'espace donné (les rendant détectables par les ondes gravitationnelles engendrées) ?

 

En fait il était plutôt question d'une détection par semaine. Il est sans doute encore beaucoup trop tôt pour faire des statistiques précises sur la fréquence de ces évènements (fusions TN/TN, ENs/ENs, TN/ENs) dans une galaxie (la notre par exemple)
L'optimisme des astronomes se fondent sur l'amélioration technique des détecteurs (les deux LIGO et VIRGO)
Je ne sais pas si tu suis de près l'aventure, mais après les premiers succès (dont celui, spectaculaire de 2 ENs GW 170817) LIGO et VIRGO ont stoppé leurs observations pendant un an et demi pour bénéficier d'importantes améliorations qui ont grandement augmenté leur capacité. C'est dans la lutte contre le "bruit" qu'ils ont porté l'essentiel du travail.


Aujourd'hui dans le supplément "Sciences" du Monde est paru un article très intéressant :
"Mariage heureux entre mécanique quantique et relativité" :
https://www.lemonde.fr/sciences/article/2019/05/15/mariage-heureux-entre-mecanique-quantique-et-relativite_5462217_1650684.html
(seul le début est en accès libre hélas)

Aujourd'hui, un observatoire d'OG c'est un peu la physique quantique mise au service de la Relativité  !

 

Un autre article (en accès libre celui-là) ; En voici un large extrait :
http://www.ca-se-passe-la-haut.fr/2019/04/reprise-de-la-chasse-aux-ondes.html


"Reprise de la chasse aux ondes gravitationnelles"
L'arrêt aura duré 19 mois, une éternité depuis les dernières détections d'ondes gravitationnelles. Les chercheurs sont aujourd'hui très optimistes suite à la mise à niveau qu'ils viennent d'effectuer sur les trois systèmes, avec l'espoir de pouvoir détecter pourquoi pas le signal d'une supernova ou bien la fusion hybride d'une étoile à neutrons avec un trou noir. Cette nouvelle campagne d'observation, qu'on appelle le run O3, va durer près d'un an, jusqu'en mars 2020. Lors des deux premiers runs, LIGO et Virgo ont détecté 11 événements gravitationnels : 10 fusions de trous noirs de quelques dizaines de masses solaires et une fusion de deux étoiles à neutrons.
Le réseau de détecteurs, avec sa toute nouvelle sensibilité, devrait pouvoir montrer une détection par semaine en moyenne, alors qu'elle était d'environ une par mois dans la version antérieure. Cette amélioration matérielle va en effet permettre de beaucoup mieux séparer le bruit de fond du véritable signal produit par les ondes gravitationnelles. Se faisant, les physiciens auront accès à des informations plus riches sur le processus de fusion à partir de la forme détaillée des ondes gravitationnelles (en temps, fréquence et amplitude). Parmi ces informations additionnelles pourraient se glisser la vitesse de rotation des trous noirs et leur direction relative de rotation l'un par rapport à l'autre, c'est à dire tester leur potentiel alignement. Par exemple, si les axes de rotation des deux trous noirs en coalescence sont parallèles, cela indiquera qu'ils avaient une origine commune et qu'ils avaient débuté leur vie comme deux étoiles d'un même système binaire. Inversement, si les axes sont aléatoires, on pourra en conclure que les deux trous noirs se sont formés indépendamment l'un de l'autre et qu'ils se sont rencontrés sur le tard...
L'interféromètre le plus sensible des trois était celui de LIGO situé à Livingston en Louisiane. Pour ce run O3, les physiciens sont encore parvenus a booster sa sensibilité de 40%. Quant à Virgo, les physiciens européens sont parvenus à doubler la distance à laquelle il peut détecter des événements cataclysmiques par leurs ondes gravitationnelles.
Ce saut de sensibilité a été en grande partie obtenu grâce à deux modifications dans les lasers qui sont au cœur des interféromètres : d'une part une augmentation de la puissance des lasers, et d'autre part l'application d'une technique de physique quantique qu'on appelle la "compression de lumière" qui exploite une astuce de la mécanique quantique. L'idée de cette méthode qui a été développée dès le début des années 1990 dans les laboratoires d'optique quantique, est de réduire les fluctuations du vide qui produisent une arrivée aléatoire des photons dans le temps sur le miroir au cours de l'impulsion laser. La compression de lumière permet en quelque sorte de manipuler les fluctuations du vide en décalant certaines d'entre elles vers les basses fréquences et ainsi d'améliorer la détection des plus hautes fréquences.
La méthode avait montré toute sa puissance dès 2010 sur un interféromètre optique utilisé comme détecteur-test de LIGO, le détecteur GEO600 situé près d'Hanovre en Allemagne. L'amélioration de la détection des plus hautes fréquences va booster la détection des objets compacts coalescents de plus faible masse : étoiles à neutrons et trous noirs de quelques masses solaires. La détection des hautes fréquences va surtout permettre de suivre ces relativement petits objets jusqu'au terme de leur processus de fusion, là où ils tournent le plus vite l'un autour de l'autre. L'enjeu est réellement crucial.

 

Une vue de l'observatoire VIRGO en Italie ; Chaque bras fait 3 km (1 de moins que ceux de LIGO) :

 

VirgoDetectorAerialView.jpg

Modifié par jackbauer 2
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Merci Jackbauer 2 pour ces précisions concernant les améliorations apportées aux détecteurs Ligo et Virgo.

 

Je suis l'aventure depuis le début, en amateur et en pointillés à l'occasion d'articles. La précision requise était telle que j'avais du mal à envisager qu'on puisse y arriver dans cette décennie. Mais si, on y arrive et de  mieux en mieux... c'est FORMIDABLE !

 

En ce qui concerne ma question, il semble que l'on ait, tout simplement, extrapolé le nombre des précédentes détections en tenant compte de la nouvelle sensibilité des détecteurs.

Notre Univers semble renfermer un grand nombre de trous noirs dont pas mal de binaires... Voilà un nouveau moyen de les détecter et de mieux comprendre ces objets étranges, ainsi que les étoiles à neutrons, si différents de notre physique habituelle.

 

Fabuleux cosmos !

Modifié par Géo le curieux
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https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/theorie-relativite-generale-ondes-gravitationnelles-premiere-collision-etoile-neutrons-trou-noir-observee-75651/

 

S190814bv : derrière cette désignation on a peut-être la première détection de la fusion entre un TN et une étoile à neutron ; Un évènement du même ordre avait été annoncé au mois d'avril avant d'être rétracté.(voir posts précédents)
 Cette fois cela semble plus solide.
Par contre pas de contre-partie électromagnétique détectée...

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Bonjour, 

 

Désolée si les liens ont déjà été posté ou si cela vous semble trop simplifié. 

A vrai dire c'est ce qui donne envie à des béotiens en la matière comme moi de chercher des infos complémentaires parce que le sujet est très intéressant (mais complexe pour un cerveau dépourvu de la quantité suffisante de matière grise :( ).

Avec mes excuses donc si ce n'est pas la bonne rubrique mais c'est dans ces documentaires que j'ai appris l'existence de LIGO. 

 

https://www.arte.tv/fr/videos/073119-002-A/mysterieux-trous-noirs-2-2/

 

https://www.arte.tv/fr/videos/073119-001-A/mysterieux-trous-noirs-1-2/

 

 

:) 

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Un article passionnant de mon point de vue : 

"Testing the No-Hair Theorem with GW150914"

Maximiliano Isi, Matthew Giesler, Will M. Farr, Mark A. Scheel, and Saul A. Teukolsky

Phys. Rev. Lett. 123, 111102 – Published 12 September 2019

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.123.111102

https://arxiv.org/abs/1905.00869

 

Petite traduction libre du communiqué de l'APS :

https://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.123.111102

 

Citation

 

Un regard neuf sur les données de la première fusion de trous noirs détectée confirme le théorème No-Hair et prouve le potentiel de la spectroscopie des trous noirs.

 

Un trou noir résultant de la fusion de deux trous noirs plus petits, existe pendant les premières millisecondes dans un état perturbé ou excité. 

Au fur et à mesure que la géométrie du trou noir se stabilise, il émet un type d'onde gravitationnelle dont le profil contient des informations sur sa masse, son spin et, en principe, sa charge électrique. 

La relativité générale prédit que ces quantités suffisent à elles seules à décrire un trou noir: il n’y a pas d’autres caractéristiques distinctives. On dit que le trou noir n'a pas de «cheveux» (No-Hair Theorem).

 

Maximiliano Isi du Massachusetts Institute of Technology à Cambridge, et ses collègues du California Institute of Technology de Pasadena, et du Flatiron Institute de New York, ont testé le No-Hair Theorem par une approche appelée spectroscopie de trou noir, grâce à une nouvelle analyse des premières ondes gravitationnelles détectées (connues sous le nom de GW150914).

 

Des études antérieures avaient supposé que la dynamique du signal gravitationnel immédiatement après une fusion était trop complexe pour être analysée en raison d'importantes distorsions non linéaires de la dynamique de l'espace-temps. 

Les chercheurs ont toutefois constaté que cette "sonnerie" précoce du trou noir peut être décrite par une simple combinaison linéaire de modes oscillants amortis: le mode fondamental le plus long et au moins une harmonique à décroissance plus rapide. Si le théorème No-Hair est valide, il devrait contraindre les fréquences et les taux de décroissance de ces signaux à certaines valeurs.

 

L'analyse de l'équipe soutient le théorème, mais les auteurs suggèrent que la précision du test s'améliorera considérablement en analysant les futures fusions de trous noirs. 

 

La spectroscopie de trous noirs pourrait également un jour exclure la possibilité que ce que nous appelons les trous noirs soient en réalité des "imitateurs de trous noirs", des objets compacts, actuellement conjecturés, comme des étoiles à bosons ou des gravastars, sans horizon des événements. Leurs propriétés apparaîtront comme des déviations par rapport aux signatures de la "sonnerie" des trous noirs prédites par la relativité générale.

 

En gros, alors que le processus de fusion de trous noirs émet en lui-même des ondes gravitationnelles (celles usuellement détectées), le trou noir résultant est dans un état excité. La désexcitation du trou noir final, conduisant à un état plus stable de ce dernier, se traduit par une émission d'ondes gravitationnelles spécifiques et caractéristiques des propriétés du trou noir.

 

Je trouve fascinant de voir comment en quelques années à peine, on passe d'un rêve fou, détecter des ondes gravitationnelles, à un outil d'analyse fonctionnelle d'un objet mythique, le trou noir.

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