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23.02.09 Rechercher les ondes gravitationnelles
 
Une équipe d'astronomes projette d'utiliser le South Pole Telescope pour rechercher des ondes gravitationnelles primordiales, prédites par la théorie de la Relativité générale mais jamais observées à ce jour.

Il s'agit pour les scientifiques de découvrir une des preuves les plus significatives de la théorie de l'Inflation cosmique qui soutient qu'à l'époque dite inflationniste et quelque par dans l'Univers des fluctuations de densité microscopique ont marqué le début de son expansion (Big Bang) qui a été très violente et lui aurait permis de grossir d'un facteur considérable.

Des ondes gravitationnelles ont été générées par cette inflation. Leurs effets ne sont perceptibles que dans des conditions extrêmes de densité et de vitesse. Pour les détecter, les scientifiques sont en train de construire un polarimètre qui sera intégré à ce télescope de 8 m situé au Pôle sud qui fonctionne dans les longueurs d'ondes submillimétriques, c'est-à-dire entre les micro-ondes et l'infrarouge. Il est donc tout à fait capable de détecter les fluctuations d'intensité du rayonnement fossile du Big Bang (l'écho micro-ondes du Big Bang). D'ailleurs s'est sa fonction principale.

Les découvrir ouvrira le champ de l'astronomie gravitationnelle et permettra d'approfondir notre compréhension de la gravitation et de la Relativité générale. Les mesures de leurs propriétés donneront des informations sur la structure même de l'Univers et nous renseignerons sur sa formation et permettront d'aborder la question de l'existence d'une multitude d'Univers.

Surtout, leur découverte confirmerait la théorie de l'inflation de l'Univers, l'étape initiale de l'expansion accélérée de l'Univers. Selon la théorie de la Relativité générale d'A. Einstein, l'inflation a produit 2 événements significatifs. Les fluctuations de la densité des particules subatomiques, qui ont déjà été observés et ces fameuses ondes gravitationnelles primordiales que Virgo cherche également tout comme un des instruments à bord de Cassini (Radio Science Subsystem).

Le South Pole Telescope sera également utilisé pour tenter de résoudre le mystère de l'énergie sombre, une force 'invisible' mais dont les astronomes mesurent les effets de son influence sur les amas de galaxies par exemple.

 
Le South Pole Telescope Une aurore polaire au dessus du South Pole Telescope

Une aurore polaire au dessus du South Pole Telescope
(également appelée aurore boréale dans l'hémisphère Nord et aurore australe dans l'hémisphère Sud)


Crédit
Keith Vanderlinde

Le South Pole Telescope
Crédit
Jeff McMahon
 
 

Ondes gravitationnelles

Les ondes gravitationnelles, prédites par la théorie de la relativité générale, sont des déformations de l'espace temps. Quand la matière est accélérée ou change de configuration, elle modifie la courbure de l'espace temps. Ces changements se propagent vers l'extérieur come des rides à la surface de l'eau : ce sont les ondes gravitationnelles.

Elles sont également produites par des phénomènes astrophysiques violents comme l'explosions de supernovae ou la coalescence de deux corps compacts, tels les trous noirs ou les étoiles à neutrons. Aujourd'hui, seules des preuves indirectes de l'émission d'ondes gravitationnelles ont été observées (récompensée par le prix Nobel de physique en 1993).

Note

Une première preuve indirecte de l'existence des ondes gravitationnelles fut obtenue par Hulse et Taylor, qui firent des mesures de vitesse sur le système binaire d'étoiles à neutrons PSR1913+16. Ils observèrent sur plus de 20 ans la décroissance de la période orbitale et leurs mesures sont en parfait accord avec le calcul de Relativité Générale qui interprète cette motion de spirale comme étant dû à une perte d'énergie gravitationnelle par émission d'ondes gravitationnelles.


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