Editorial

        Il y a 100 ans, Einstein prédisait leur existence, mais pensait qu'elles seraient trop subtiles pour être détectables. Mais en 1974, la découverte du pulsar double PSR B1913+16, montre que ces deux étoiles à neutrons ont une orbite de rayon décroissant, qu'elles se rapprochent ainsi progressivement l'une de l'autre. Un seul moyen de l'expliquer : perte d'énergie du système par rayonnement d'ondes gravitationnelles.

Tout comme en électromagnétisme, où une charge accélérée émet des ondes électromagnétiques, une masse accélérée doit émettre des ondes de gravitation. Ainsi, tout le monde était certain qu'elles existaient, mais personne ne les avait détectées directement.

Cela a pourtant été réalisé le 14 septembre 2015, par deux interféromètres américains. Comment ont-ils fait ? Facile (!), chaque interféromètre est constitué de deux tunnels en L, chaque branche fait 4 km de long. Un faisceau LASER séparé en deux est émis depuis le coin du L, vers un miroir situé au fond des deux tunnels. Les deux faisceaux de retours interfèrent entre eux et révèlent la moindre différence de chemin parcouru.

Quand l'onde gravitationnelle atteint la Terre, elle modifie brièvement et discrètement toutes les distances, y compris les longueurs des tunnels. A l'affût, les opérateurs surveillent la figure d'interférence, qui change d'aspect si les distances parcourues par les faisceaux change.

Voici ce qui a été mesuré par les détecteurs (Dans l'état de Washington en haut, et en Louisiane en bas):

Pas très spectaculaire, mais ahurissant quand on y songe : On voit là directement la vague qui a secoué l'espace lorsque deux trous noir d'environ 30 masses solaires ont fusionné au terme d'une torride valse accélérée qui les amène dans les bras l'un de l'autre en quelques dixièmes de seconde. Lors du stade final, 3 masses solaires s'évaporent directement en énergie, en ondes gravitationnelles.

Un milliard d'années lumière plus loin et autant d'années plus tard, l'onde atteint la Terre, modifie sa taille, et celle des interféromètres. Ceux-ci détectent alors un frissonnement pas plus ample qu'1/10 000ème d'épaisseur de proton... L'onde est passée!

Très au-delà de la satisfaction que peut ressentir tout théoricien qui voit ses idées confirmées, l'exploit technique est proprement incroyable. Oui, Einstein avait encore raison, c'en est presque décevant puisqu'une théorie nouvelle de l'Univers à grande échelle ne semble pas être nécessaire. Heureusement il reste encore à lui faire expliquer l'accélération de l'expansion de l'Univers, ainsi que la matière et l'énergie noires. Il y a encore du boulot.

Et il est à parier que ces nouveaux détecteurs contribueront à expliquer ces observations encore bien mystérieuses. Mais gageons que derrière ces prochains éclaircissements, de nouveaux mondes inconnus surgiront, c'est ce qui rend la recherche en physique et en astronomie si motivante...

PhB

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