Détection des ondes gravitationnelles
Une prédiction de la théorie de la gravitation
Un traitement ad hoc des équations de la théorie de la gravitation d’A. Einstein, [01, œuvre originale en allemand], [02], [03], est à l’origine de la prédiction de l’existence d’ondes gravitationnelles. Plus précisément, une linéarisation des équations générales est possible lorsque les champs de gravitation sont faibles. Elle livre un formalisme suggérant que la structure géométrique (représentée par le tenseur métrique) peut varier et osciller [04 ; chapitre 32, en allemand]. Il faudra attendre le 11 février 2016 pour que les laboratoires LIGO et VIRGO détectent le signal baptisé GW150914. Depuis de très nombreuses détections ont pu être réalisées. Elles confirment l’adéquation avec la théorie [05].
Une nouvelle campagne de détection commence
La collaboration américano-italo-japonaise (LIGO, VIRGO et KAGRA) débute une quatrième campagne de détection des ondes gravitationnelles [05]. Elle doit durer jusqu’au début de l’année 2025. Grâce aux améliorations techniques substantielles réalisées sur les détecteurs et sur les lasers, les équipes impliquées dans cette exploration espèrent recueillir des informations sur environ deux cents nouvelles sources. Ils pensent également pouvoir être en mesure de repérer des messagers multiples, c’est-à-dire des signaux constitués à la fois d’ondes gravitationnelles et d’ondes électromagnétiques [06].
Dès les premiers jours de la nouvelle campagne, des signaux intéressants ont pu être relevés. Ils précisent l’onde GW230529 (LIGO) alors interprétée comme la preuve d’une collision entre une étoile à neutrons et un objet compact de nature inconnue. Il s’agirait d’un trou noir incroyablement « léger ». Cette détection revêt un caractère particulièrement important. En effet, les théoriciens spécialisés sur les trous noirs discutent depuis plusieurs dizaines d’années sur les multiples tailles de ces étranges objets. Jusqu’à présent les trous noirs super-légers manquaient dans la collection des observations [07].
Une note personnelle sur la question des détections
Bien qu’elles soient osées, je souhaite faire quelques remarques sur le sujet des ondes gravitationnelles :
- Il est légitime de s’interroger profondément, non pas sur leur existence, mais sur le fait que ce champ métrique renvoie à une longue et vieille discussion. En effet, les oscillations du tenseur métrique semblent redonner indirectement corps à une notion controversée et depuis longtemps évacuée du discours officiel : l’éther. Il est donc urgent de continuer à s’interroger sur le vide, sur la nature des régions vides et sur la notion cruciale de référentiel.
- Mes propres recherches évoquent à plusieurs endroits l’existence possibles de variations antisymétriques du tenseur métrique pouvant formellement se confondre avec un champ électromagnétique. Voir :
´Bibliographie indicative
[01] Einstein, A.: Die Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie; Annalen der Physik, vierte Folge, Band 49, (1916), N 7, pp. 769-822.
[02] Deruelle, N. : La théorie d’Einstein de la gravitation ; luth2.obspm.fr
[03] Radio France : La naissance de la théorie de la gravitation d’Einstein ; 17 novembre 2015 à 14h00. https://www.radiofrance.fr/franceculture/la-naissance-de-la-theorie-de-la-gravitation-d-einstein-9092411
[04] Fließbach, T.: Allgemeine Relativitätstheorie, 4.Auflage © 2003, 1998, Spektrum Akademischer Verlag GmbH Heidelberg Berlin, ISBN 3.8274-1356-7, 343 pages.
[05] Ligo Scientific Collaboration (LSC), VIRGO, KAGRA : « Est-ce que la gravitation d’Einstein est toujours en accord avec les récentes observations d’ondes gravitationnelles par LIGO, Virgo et KAGRA ? 20/12/2021 ; https://www.ligo.org/Publication-O3bTRG/index.php
[06] Netzwerk der Gravitationswellen-Detektoren nimmt vierten Beobachtungslauf auf; Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik, 3 April 2024, © 2003-2024 Max-Planck-Gesellschaft.
[07] Rätselhafter Lückenfüller; Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik, 5 April 2024, © 2003-2024 Max-Planck-Gesellschaft.