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Economie

Cent ans après la prédiction d’Einstein, les ondes gravitationnelles ont été détectées

© CNRS | Représentation de la fusion de deux trous noirs

Texte par Sébastian SEIBT

Dernière modification : 11/02/2016

L’existence d’ondes gravitationnelles, prédite par Albert Einstein en 1916 dans le cadre de la théorie de la relativité, a été confirmée pour la première fois. Une découverte qui ouvre la porte à l’étude de phénomènes spatiaux comme les trous noirs.

Einstein avait raison : elles existent bien et une équipe internationale de chercheurs en a enfin vu une. Une collaboration américano-européenne de près de 1 000 scientifiques a réussi à observer les très mystérieuses ondes gravitationnelles, a annoncé le CNRS jeudi 11 février lors d’une conférence de presse.

C’est la fin d’une quête vieille de 100 ans. L’existence de ces ondes avait été théorisée par le célèbre physicien Albert Einstein en 1916, comme une conséquence de sa théorie de la relativité générale.

En permanence dans l’air

Elles peuvent “être comparées à des vaguelettes dans un lac créées par le jet d’une pierre”, explique à France 24 Frédérique Marion, chercheuse au CNRS et à l’Université Savoie-Mont Blanc, qui a participé aux programmes internationaux Ligo et Virgo, à l’origine de cette découverte.

Elles sont créées dès qu’une masse fait un mouvement brusque ou rapide. Ainsi, un service au tennis ou le coup de poing d’un boxeur produisent des ondes gravitationnelles. Il y en a donc en permanence dans l’air.

Mais ces courbures de l’espace sont tellement minimes qu’il est presque impossible de les détecter. Les trois capteurs (deux aux États-Unis, un en Italie), appelés interféromètres, utilisés par ces scientifiques avaient besoin d’un phénomène cosmique très violent, qui agirait comme une grosse pierre lancée dans le lac de l’espace. “Des évènements comme l’explosion d’une étoile ou la fusion de deux trous noirs peuvent être de nature à créer des ondes suffisamment fortes pour être perceptibles par nos capteurs”, précise Frédérique Marion.

Aller au cœur d’un trou noir

En l’espèce, c’est la fusion de deux trous noirs pour en créer un plus important qui a été à l’origine de la détection de ces ondes par les équipes internationales. Ce brutal événement spatial s’est déroulé à une distance de 100 fois la taille de notre galaxie, il y a 1,3 milliard d'années. Les ondes détectées sur Terre ont alors traversé l’espace et le temps pour créé des variations entre les distances des objets (en l'occurrence des miroirs dans les capteurs) de l’ordre du milliardième de la taille d’un atome.

Leur détection, en soi, est donc un exploit scientifique. Il a également une portée théorique importante puisqu’il permet de mieux comprendre la gravitation et de vérifier les prédictions de la théorie d’Einstein.

Surtout, cette découverte “ouvre la porte à un nouveau type d’astronomie”, assure Frédérique Marion. La possibilité d’observer ces ondes va permettre d’en apprendre davantage sur des objets ou événements spatiaux qui étaient jusqu’à présent invisibles directement. Ainsi, il sera pour la première fois possible “de se projeter grâce à ces ondes au cœur même d’un trou noir”, précise la scientifique française. Ces vaguelettes pourront également permettre de mieux comprendre ce qui se passe lors de l’explosion d’une étoile. Le célèbre E=mc² d’Albert Einstein permet donc finalement de tourner une nouvelle page astronomique.

Première publication : 11/02/2016

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