Relativité et ondes gravitationnelles

Trois mois après la première annonce de la détection d'une onde gravitationnelle, les scientifiques ont remis le couvert, le mardi 14 juin. Cette fois encore, ils ont ainsi pu observer la collision de deux trous noirs. L’événement a été si violent qu'il a fait trembler l'espace.

il y a 3/4 d'heure sur RFi

A mon avis c'est une confusion d'un journaliste.

Trois mois après la première annonce de la détection d'une onde gravitationnelle, les scientifiques ont remis le couvert, le mardi 14 juin. Cette fois encore, ils ont ainsi pu observer la collision de deux trous noirs. L’événement a été si violent qu'il a fait trembler l'espace.

 

il y a 3/4 d'heure sur RFi

 

A mon avis c'est une confusion d'un journaliste.

Allez hop :

http://www2.cnrs.fr/presse/communique/4583.htm

http://www.space.com/33176-gravitational-waves-from-second-black-hole-collision.html

Edit :

http://www.nature.com/news/ligo-detects-whispers-of-another-black-hole-merger-1.20093

Grande nouvelle !

Ce que je trouve fascinant, c'est que l'on observe des phénomènes de coalescence de manière aussi rapprochée... à confirmer sur plus d'observations, mais si cela se confirme, cela signifie qu'il existe de très nombreux couples de trous noirs dans l'univers.

Si tel est le cas, on peut aussi penser qu'il existe sans doute plus de trous noirs "isolés" que ce que l'on pourrait penser ? (sauf à ce que les trous noirs se forment plus souvent dans le cas des couples d'étoiles massives).

Une piste pour expliquer (en partie) la matière noire ? En partie seulement car on imagine mal que les trous noirs soient plus présents dans les halos de galaxies qu'au sein de ces dernières...) ?

jb

Si d’après les prévisions la routine s’installe …faudra expliquer une telle profusion .

Oh ben on est à 1,4 milliards d'AL... Ça fait tout l'univers à explorer... y'a bcp de monde là haut quand même...

http://www.space.com/33176-gravitational-waves-from-second-black-hole-collision.html

 

Edit :

http://www.nature.com/news/ligo-detects-whispers-of-another-black-hole-merger-1.20093

Et en français dans le texte :

http://www.ca-se-passe-la-haut.fr/2016/06/nouvelle-detection-dondes.html

Oh ça c'est bien, merci

Ce que je trouve fascinant, c'est que l'on observe des phénomènes de coalescence de manière aussi rapprochée... à confirmer sur plus d'observations, mais si cela se confirme, cela signifie qu'il existe de très nombreux couples de trous noirs dans l'univers.[/Quote]Oui et non en fait, ça dépend ce que tu entends par nombreux. En valeur brute, oui il y en a pleins, mais ce qui est significatif, c’est en terme de densité, combien il y aurait de trous noirs binaires par années-lumière cube.

Si tel est le cas, on peut aussi penser qu'il existe sans doute plus de trous noirs "isolés" que ce que l'on pourrait penser ? (sauf à ce que les trous noirs se forment plus souvent dans le cas des couples d'étoiles massives). [/Quote]Je pense que la population doit ressembler grosso modo à la population stellaire, c’est-à-dire que la plupart sont dans des systèmes multiples. Des étoiles solitaires comme le soleil c’est un peu plus rare.

Une piste pour expliquer (en partie) la matière noire ? En partie seulement car on imagine mal que les trous noirs soient plus présents dans les halos de galaxies qu'au sein de ces dernières...) ?

Et bien… c’est ce que l’on appelle l’hypothèse MACHOS. Je ne dis pas que c’est foutu, mais pas mal d’expériences ont été faites déjà pour voir des astres compacts (naines brunes, etc…) à partir d’effet de lentille gravitationnelle dans le halo de notre galaxie, afin de voir ces effets sur par exemple les étoiles des nuages de Magellan. L’occurrence est beaucoup trop faible pour expliquer les courbes de rotation des étoiles.

 

Là avec la sensibilité de Ligo, on explore au moins sur 1 Gal cube. Ca fait un volume conséquent, et c’est tout à fait l’ordre de grandeur d’occurrence de ce genre d’événements (1 par mois). Ce qui était surprenant c’était de voir des trous noirs si massifs (pour l’événement de septembre).

 

Dans le run de septembre, ils vont encore améliorer la sensibilité, donc augmenter le volume observé, et donc a priori multiplié par deux la fréquences des événements : 2 par mois... ça va faire beaucoup de données à exploiter...

 

Ce qui est sympa sur ce coup-là, c'est que les responsables de VIRGO qui ont autant participé que LIGO sur l'exploitation des données et la confirmation des événements ont pu prendre la parole, et ont été moins éclipsés que lors de la première annonce.

Et en français dans le texte :

http://www.ca-se-passe-la-haut.fr/2016/06/nouvelle-detection-dondes.html

Merci pour l'article !

Et bien… c’est ce que l’on appelle l’hypothèse MACHOS. Je ne dis pas que c’est foutu, mais pas mal d’expériences ont été faites déjà pour voir des astres compacts (naines brunes, etc…) à partir d’effet de lentille gravitationnelle dans le halo de notre galaxie, afin de voir ces effets sur par exemple les étoiles des nuages de Magellan. L’occurrence est beaucoup trop faible pour expliquer les courbes de rotation des étoiles.

En faisant un calcul rapide de "l'angle d'Einstein" qui serait provoqué par un trou noir de 7,5M solaire (le plus petit de la coalescence annoncée hier) qui passerait à mi-distance entre nous et une étoile du nuage de Magellan (à 24kpc), je trouve 1,6 mas (je ne suis pas certain de mon calcul...), donc très difficile à mesurer en tant que tel.

En admettant que l'alignement soit parfait, cela implique une amplification lumineuse d'un facteur 1,34 (http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?1986ApJ...304....1P&defaultprint=YES&filetype=.pdf ; http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?1986ApJ...304....1P&defaultprint=YES&filetype=.pdf ;https://orbi.ulg.ac.be/bitstream/2268/181417/1/MEMOIRE_JBiernaux.pdf), ce qui est déjà plus simple à mesurer, donc j'imagine que cela aurait été détecté dans le cadre des recherches MACHOS, compte-tenu du nombre de sources observées.

Ce qui me met un doute, c'est que le rayon de Schwarzschild d'un tel trou noir est de 22km... à 12kpc de distance, cela implique une dimension angulaire absolument ridicule ; aussi il doit y avoir peu de cas dans lesquels l'alignement est parfait, et le temps de passage doit être très court...

jb

En faisant un calcul rapide de "l'angle d'Einstein" qui serait provoqué par un trou noir de 7,5M solaire

On surveille pleins d'astres en même temps et en continu, et dès lors qu'on observe une augmentation de luminosité suivie d'une diminution (retour à la luminosité originelle), on vérifie que ça s'est bien fait symétriquement.

Même si ce n'est pas parfaitement aligné, l'augmentation de luminosité se fait tout de même (même si l'effet amplificateur est moindre).

Merci pour cette info !

J'avais la formule angle = ((\/4GM)/c) x (\/(Dls/Dl.Ds)), dans laquelle le rayon n'intervenait pas...

merci !

jb

Oh ben on est à 1,4 milliards d'AL... Ça fait tout l'univers à explorer... y'a bcp de monde là haut quand même...

Il me semble que pour l'observation du 14 septembre dernier la distance était aussi de 1,4 milliard d'années lumière. C'est pour cela que j'ai cru à une erreur du journaliste qui suivait la conférence de de l'AAS à San Diégo.

 

Une piste pour expliquer (en partie) la matière noire ? En partie seulement car on imagine mal que les trous noirs soient plus présents dans les halos de galaxies qu'au sein de ces dernières...) ?

 

jb

Pas bête. Et pourquoi pas une "galaxie noire" i.e. de la matière noire en rotation autour d'un trou noir ?

Si ça n'existe pas, ça peut vouloir dire que la matière noire n'existe pas sans matière ordinaire ou photons. Donc aglutinée (diffusée?) par les galaxies.

Si ça existe, reste à la trouver...et quelques questions : un disque d'acrétion de matière noire existe t il? Ou pas?

Si existe, rayone t il avant absorption? Et quoi? Du graviton?

Pour moi la matière noire a toujours été étrangement liée au photon...

comme ci le photon déformait l'espace de façon orthogonnale à son déplacement .i.e. un impact (infime) sur la gravité. Bon on a déjà E et B. Peut être une composante gravitationnelle en plus?

Pas bête. Et pourquoi pas une "galaxie noire" i.e. de la matière noire en rotation autour d'un trou noir ?

J'imagine que si c'était le cas, on aurait observé des effets de lentille gravitationnelle à des endroits précis et sans qu'aucune galaxie / amas de galaxie ne soit visible en avant plan ?

Or, sauf erreur de ma part, on constate plutôt une répartition assez homogène de la matière noire dans les halos de galaxies.

jb

Pas bête. Et pourquoi pas une "galaxie noire" i.e. de la matière noire en rotation autour d'un trou noir ?

Si ça n'existe pas, ça peut vouloir dire que la matière noire n'existe pas sans matière ordinaire ou photons. Donc aglutinée (diffusée?) par les galaxies.[/Quote]Non, la matière noire est constituée de particules de charge nulle, donc qui ne peut pas rayonner. De plus, elle interagit très faiblement même avec elle-même (sans parler de la gravitation), c'est pourquoi la matière noire ne peut pas se condenser sous forme compacte.

Si ça existe, reste à la trouver...et quelques questions : un disque d'acrétion de matière noire existe t il? Ou pas?

Si existe, rayone t il avant absorption? Et quoi? Du graviton?[/Quote]Non, pas en disque d'accrétion. Pour pouvoir s'aplatir, il faut que les particules de matières noires puissent entrer en collision. Pour cela, il faut qu'il y ait une section efficace pas trop faible, ce qui est le cas car elle n'interagit que par l'interaction faible.

Elle ne rayonne pas, il n'y a que les particules chargées qui peuvent émettre des photons.

Pour moi la matière noire a toujours été étrangement liée au photon...

Non aucun lien.

 

comme ci le photon déformait l'espace de façon orthogonnale à son déplacement .i.e. un impact (infime) sur la gravité. Bon on a déjà E et B. Peut être une composante gravitationnelle en plus?

Je ne suis pas sûr de comprendre cette partie... une onde électromagnétique est une onde transversale, ce qui veut dire qu'il y a 2 plans de polarisation. Ceci se retrouve dans les caractéristiques du photon qui peut avoir un spin aligné ou non avec son sens de déplacement.

Puisqu'il est question de matière noire, chacun y va de son hypothèse. Certains pensent que la première annonce, celle de février, mettant en jeu deux trous noirs de 36 et 29 masses solaires (trop petits pour être des TN galactiques et trop gros pour être des TN stellaires)serait la signature de deux trous noirs primordiaux, dont la masse pourrait correspondre :

http://www.spacedaily.com/reports/Did_gravitational_wave_detector_find_dark_matter_999.html

Et en français dans le texte :

http://www.ca-se-passe-la-haut.fr/2016/06/nouvelle-detection-dondes.html

Merci Eric.

Je me souviens, on avait parlé d’une direction probable de l’onde gravitationnelle ici dans le fil.

Dommage que les récepteurs ne soient pas orientables. Je pense à certains alignements étonnants de TN, lu dans un de tes billets. Tous les TN ne produisent pas forcément d’OG car il leur faut des caractéristiques précises... Mais si telle ou telle population de TN peut être recensée, je m’interroge alors sur des orientations possibles.

En attendant, nous espérons la routine d’une détection par mois.

Une galaxie noire, c'est compliqué... ça implique que la matière noire se mette sous forme de disque, ce qui n'est pas le cas.

Non, la matière noire est constituée de particules de charge nulle, donc qui ne peut pas rayonner. De plus, elle interagit très faiblement même avec elle-même (sans parler de la gravitation), c'est pourquoi la matière noire ne peut pas se condenser sous forme compacte.

Non, pas en disque d'accrétion. Pour pouvoir s'aplatir, il faut que les particules de matières noires puissent entrer en collision. Pour cela, il faut qu'il y ait une section efficace pas trop faible, ce qui est le cas car elle n'interagit que par l'interaction faible.

Elle ne rayonne pas, il n'y a que les particules chargées qui peuvent émettre des photons.

Non aucun lien.

 

Je ne suis pas sûr de comprendre cette partie... une onde électromagnétique est une onde transversale, ce qui veut dire qu'il y a 2 plans de polarisation. Ceci se retrouve dans les caractéristiques du photon qui peut avoir un spin aligné ou non avec son sens de déplacement.

Mercipour ces réponses.

Bizarre cette matière noire qui ne se condense pas, qui ne se met pas en disque. Qui ne rayonne pas du photon (elle est noire), qui est donc froide? Un condensat de bose einstein géant?

Mercipour ces réponses.

 

Bizarre cette matière noire qui ne se condense pas, qui ne se met pas en disque. Qui ne rayonne pas du photon (elle est noire), qui est donc froide? Un condensat de bose einstein géant?

Donc pour résumé : la principale quantité d'énergie pour des particules peu massives sont leur énergie cinétique, alors que la principale quantité d'énergie des particules massives c'est leur masse (pour la température qui règne aujourd'hui dans l'univers).

Ceci étant dit, la matière noire n'ayant pas de charge électrique ne peut rayonner des photons pour perdre cette énergie. C'est ce qui se passe dans les nuages de gaz "proto-étoile" etc... si le gaz ne pouvait pas perdre d'énergie, il se mettrait juste en rotation sans se condenser.

Ca ne peut pas être un condensat de Bose-Einstein, on pense que ce sont des fermions (on peut que ce sont des particules supersymétriques de certains bosons neutres, photino, Higgsino, gluino etc... que l'on appelle sous le nom générique de neutralino).

OK merci pour les précisions scientifiques. Toujours très interessant comme d'hab.

Je pensais à Bose Einstein par analogie. i.e. un état particulier de la matière ordinaire. suite à l'expansion, plutôt que des particules "exotiques".

Mais est ce qu'on peut apparenter ça à une détente adiabatique et donc refroidissement, qui pourrait localement avoir des points plus froid "proche" du zéro absolu?

Quand on voit les différences de densité à grande échelle avec des "void", on pourrait se demander si la température n'y est pas plus basse. Par contre ça ne correspond pas (à priori) avec la distribution de matière noire.

Une question subsidiaire : est ce qu'il y a un décalage vers le "rouge" des ondes gravitationnelles ? c'est pris en comte dans les analyses?

Une question subsidiaire : est ce qu'il y a un décalage vers le "rouge" des ondes gravitationnelles ? c'est pris en comte dans les analyses?

La contre réaction de la source est présente dans les développement posts newtonniens des patrons d'ondes gravitationnelles. Ils poussent les développement jusqu'à 7 PN (les premiers effets de contre réactions sont à 4PN cf p33 chez Le Tiec et à 3.5PN chez Blanchet, cf bas de p6) :

http://www.iap.fr/actualites/laune/2005/blanchet/Luc_Blanchet_0507111.pdf (fin de la page 6)

et :

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00521645/document

La contre réaction de la source est présente dans les développement posts newtonniens des patrons d'ondes gravitationnelles. Ils poussent les développement jusqu'à 7 PN (les premiers effets de contre réactions sont à 4PN cf p33 chez Le Tiec et à 3.5PN chez Blanchet, cf bas de p6) :

http://www.iap.fr/actualites/laune/2005/blanchet/Luc_Blanchet_0507111.pdf (fin de la page 6)

et :

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00521645/document

 

J'ai lu le premier, Ça parle de perturbations de la forme d'onde par la présence de la source même de ces ondes, mais pas de redshift...

La perturbation est explicitement décrite comme de la diffusion donc de la perte d'énergie. Comme l'OG véhicule de l'énergie positive, sa diffusion est une perte d'énergie donc un freinage (qu'on qualifiera de redshift par extension du phénomène subit par les photons).

Ce que je trouve fascinant, c'est que l'on observe des phénomènes de coalescence de manière aussi rapprochée... à confirmer sur plus d'observations, mais si cela se confirme, cela signifie qu'il existe de très nombreux couples de trous noirs dans l'univers.

 

Si tel est le cas, on peut aussi penser qu'il existe sans doute plus de trous noirs "isolés" que ce que l'on pourrait penser ? (sauf à ce que les trous noirs se forment plus souvent dans le cas des couples d'étoiles massives).

 

Une piste pour expliquer (en partie) la matière noire ? En partie seulement car on imagine mal que les trous noirs soient plus présents dans les halos de galaxies qu'au sein de ces dernières...) ?

Bon, désolé pour l'auto-citation, mais c'est pour mieux rebondir sur cette annonce : des millions de trous noirs quasiment indétectables dans notre Galaxie ?

A lire sur l'excellent site de Eric Simon :

http://www.ca-se-passe-la-haut.fr/2016/06/des-millions-de-trous-noirs-quasi.html

Finalement, il pourrait y avoir énormément de trous noirs (plusieurs millions, quasi indétectables) dans le halo des galaxies...

jb

Qu'il y ait énormément de trous noirs (détectables ou pas) dans notre galaxie, on le savait déjà. Ici il s'agit de "trous noirs binaires calmes" : une petite étoile tourne autour d'un trou noir, sans faire trop de grabuge. Celui mis en évidence n'est qu'à quelques milliers d'a.l de nous ; En extrapolant à la galaxie entière il doit y en avoir des millions...

Serait-il possible, à long terme, de détecter ces trous noirs à l'aide des ondes gravitationnelles ?

Bonjour.

Pour les patients, vidéo longue.

Une conférence sur les ondes gravitationnelles....en Français.

http://www.webastro.net/forum/showpost.php?p=2298616&postcount=1

Du peu que j'en ai vu...