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Le Pouvoir de l 'Imaginaire (473):Reprise des Propriétés de l' Espace-temps : Nouvelles ondes gravitationnelles????

Publié le 21 juin 2016 par 000111aaa

Je vais profiter d’une nouvelle détection d’ondes gravitationnelles( OGs) pour essayer d’approfondir auprès de mes lecteurs  les caractéristiques de cette forme d’énergie

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1 : Bis repetita placent,( en français : on prend les mêmes et on recommence…) !!!!!

Après la détection en décembre 2015 des ondes   gravitationnelles issues de la  fusion de deux trous noirs   provenant de GW150914 ,  tous les scientifiques se posaient la question de la fréquence de ces tremblotements de l’espace-temps…..Il faut dire que la collaboration  LIGO VIRGO   travaille par  interférométrie  et doit « dégraisser » les minimes signaux obtenus  , venus de l’espace lointain  , de toutes les vibrations parasites  terrestres   et cela requiert une précision extrême ….. Voici les explications  que le site en francais de la Collaboration  nous donne  ( copier-coller partiel)

« Comme pour la première détection, GW151226 a été observé par les deux instruments “LIGO avancés” situés à Hanford (état de Washington) et Livingston (en Louisiane). La Figure 1 montre les données enregistrées par les détecteurs lors de la dernière seconde précédant la fusion des deux trous noirs. Contrairement au premier événement qui ressortait clairement du “bruit de fond”, le nouveau signal est invisible de prime abord dans les données. C’est parce son amplitude est plus faible et aussi parce qu’il s’étale sur une plus longue durée : environ 1 seconde au lieu de 0,2 seconde pour GW150914. Malgré l’impossibilité de voir cet événement à l’oeil, les programmes informatiques d’analyse l’ont clairement identifié. »

Comme je vous l’avais signalé dans mon premier article   ,le bruit de fond  terrestre  peut avoir plusieurs origines et  «  noyer » la faiblesse du signal  de l’OG . Voici les astuces que  LIGOa développées  ( copier- coller) : « La première indication de la présence d’une OG est venue d’un algorithme qui analyse les données en temps réel juste après leur enregistrement. GW151226 a ainsi été identifié comme un candidat OG prometteur à peine 70 secondes après le passage du signal sur Terre. Environ une minute plus tard, les premières estimations des paramètres de la source étaient disponibles. Cet algorithme utilise le filtrage adapté pour rechercher des OGs. Dans cette technique, les données sont comparées à un catalogue de formes d’ondes attendues pour la source recherchée (ici un système binaire de trous noirs). Si l’une de ces formes d’onde est trouvée au même instant dans les données des deux détecteurs, on a un candidat OG. Le filtrage adapté s’est révélé fondamental pour identifier et analyser le signal GW151226 qui était plus faible que celui de la première détection (GW150914). La Figure 2 montre le résultat obtenu après plusieurs mois de travail par une méthode d’analyse basée sur cette même technique……..Une technique différente est donc utilisée pour obtenir ces informations : on teste un grand nombre de combinaisons de paramètres en calculant à chaque fois la forme d’onde correspondante et on la compare au signal détecté. Cette approche permet de sélectionner les combinaisons de paramètres qui peuvent expliquer les observations et de calculer la probabilité que ces paramètres soient ceux de la vraie source. La Figure 3 montre un très bon accord entre le signal d’OG reconstruit dans le détecteur Livingston en utilisant le jeu de paramètres les plus probables et une forme d’onde calculée numériquement à partir des équations d’Einstein de la théorie de la relativité générale. »

Il y a donc là une combinaison efficace et puissante  de mathématiques   sur modèles  RG  divers et un usage de l’analyse combinatoire et des statistiques  …. 

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2 :ET ALORS ? QU A-T-ON TROUVE ???

Je ne vous donne pas tous les détails que vous trouverez sur leur site   , voici l essentiel du résultat :  (copier-coller) «  En comparant des millions de formes d’onde aux données, on peut trouver les combinaisons de paramètres du système binaire qui décrivent le mieux le signal. La Figure 4 montre le résultat obtenu pour les masses des deux astres : il y a 99% de chances que la masse du plus petit objet compact soit supérieure à 4,5 fois la masse du Soleil, une valeur bien supérieure aux prédictions théoriques pour la masse d’une étoile à neutrons. Ainsi, nous sommes presque certains d’avoir observé un système binaire de trous noirs ! Les distributions des masses des deux trois noirs sont centrées à environ 14 et 8 fois la masse du Soleil. Après la fusion, le trou noir résultant a une masse d’environ 21 fois celle du Soleil. ……On peut également déduire des mesures que la fusion s’est déroulée à une distance d’environ 1,4 milliard d’années-lumière. Ces ondes gravitationnelles ont donc parcouru une distance similaire à celles qui sont venues de la première source détectée, GW150914. »

Laissant de côté les critiques que pourraient porter les matheux ou les statisticiens je me réserve celles des physiciens   … On ne peut pas remonter à l’énergie de spin de ces trous noirs  initiaux ainsi qu’a celle du trou noir final , si bien  que l’on ressent l’insatisfaction  de l’ignorance de l’énergie  précise dissipée dans l’Espace …..Dans ces conditions je m’interroge sur la  précision et la pertinence   de toute la modélisation citée ci-dessus ……Quand on ne sait trop exactement   ce qui  va se dissiper  , comment définir  l’onde  porteuse , son amplitude et sa fréquence ?   ATTENTION ! La collaboration LIGO   n’est-elle pas en train , à force  de maths + ETC   de prendre  les vessies pour des lanternes ?

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3 : QUELLES FORMES D’ENERGIE SONT DISSIPEES ?

 Dès que l’on admet  la variation de place d’un objet matériel dans l’espace   , on est tenu d’utiliser l’équation  aux dimensions du travail nécessaire  ΔW=m .ΔL  et  si l’on envisage que ΔL le déplacement  soit aussi petit que la taille d’un atome   ,en revanche   pour  m  il s’agit de la masse de tout  l’espace   présente à  4 pi stéradian  autour des 2 trous noirs……S e posent alors en premier   les questions  non   pas du déplacement de l’objet matériel contenu  mais celui de la «  sur- structure » de l’espace-temps revendiqué  par la  R.G …..

  A SUIVRE

 PS / les figures débordant du cadre je prie mes lecteurs de les voir sur la publication originale  trouvable sur  internet

Phys. Rev. Lett. 116, 241103 (2016) - GW151226: Observation of ...


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