Qu’est-ce qu’une onde gravitationnelle?

 

Dans mon livre (chapitre 15), je parle des  » trois tests  » de la relativité générale, et d’une des ses applications (le GPS). Comme je ne détaille pas la relativité générale, je n’ai pas parlé des tests les plus récents. Allons un peu plus loin ici.

Un corps en mouvement dans l’espace-temps provoque une déformation de cet espace-temps. Cette déformation agit comme une onde qui se propage en s’atténuant: forte déformation de l’espace-temps au voisinage de la masse en mouvement, déformation de plus en plus faible au fur et à mesure que l’on s’éloigne de la masse en mouvement. C’est la définition de l’onde gravitationnelle, prédite par les équations de la relativités générale.

En 1974 les physiciens américains (Princeton University) Hulse et Taylor découvrent le pulsar PSR B1913+16 (un pulsar est une double étoile) ; ils mettent en évidence une perte d’énergie du pulsar, qui pourrait être l’effet d’une onde gravitationnelle, le pulsar en mouvement émettant une onde gravitationnelle perd de l’énergie. Les calculs de la perte d’énergie du pulsar qu’ils font correspondent à ceux prédits par les équations de la relativité générale. Cette découverte et ces calculs leur valent à tous deux le prix Nobel de physique en 1993.

En revanche la détection effective d’ondes gravitationnelles, qui serait un nouveau test de la relativité générale, n’a pu se faire car ces ondes sont de faible intensité, difficilement détectables. C’est le but des interféromètres VIRGO à Pise (interféromètre terrestre, en cours de mise en service) et LISA dans l’espace (projet américain prévu pour 2012) de mettre en évidence ces ondes.

Interf�rom�tre � ondes gravitationnelles VIRGO (Pise, Italie)

 En résumé : les ondes gravitationnelles sont prédites par la relativité générale ; on en a observé un effet (pulsar PSR B1913) cadrant parfaitement avec les calculs relativistes ; on n’en a encore pour l’instant jamais détecté.

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