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23 oct.

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A la découverte des labos

Einstein avait raison !

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Voici un siècle, Albert Einstein affirmait que le déplacement de grandes masses célestes produisait des déformations de l’espace-temps se propageant à la vitesse de la lumière, à la manière de vagues. Si l’existence de ces ondes gravitationnelles ne faisait plus de doute aux yeux de la communauté scientifique, leur observation directe n’avait encore jamais été réalisée. Mais tout a changé en février dernier. En deux points du globe, pour la première fois, des antennes ont permis de repérer le passage de telles ondes, témoins en l’occurrence de la fusion de deux immenses trous noirs. Interview d’Alain Blanchard, professeur à l’université Toulouse III – Paul Sabatier et chercheur à l’Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP), laboratoire partie prenante de cette formidable découverte.

© Max Planck Institute for Gravitational Physics

© Max Planck Institute for Gravitational Physics

Dans quelle mesure l’IRAP,  plus gros laboratoire français en astrophysique, a-t-il participé à ces recherches qui bouleversent la communauté scientifique?

Un millier de chercheurs, de quinze pays, coopèrent depuis plus de vingt ans pour détecter expérimentalement ces fameuses ondes gravitationnelles annoncées par Albert Einstein dans sa théorie de la relativité générale. Pour la première fois, des capteurs ont réussi à observer une déformation de l’espace-temps qu’on attendait en vain depuis un siècle, dont l’existence n’apparaissait qu’à travers des preuves indirectes et qu’on pensait peut-être ne jamais réussir à percevoir.
Le signal capté est d’une intensité très faible, une déformation de l’espace de l’épaisseur d’un cheveu entre deux étoiles. Mais il a été perçu par deux antennes différentes, à deux mille kilomètres l’une de l’autre, et sa forme est très caractéristique, conforme à la théorie.
Dès lors, il s’est agi pour les chercheurs de tenter de repérer le phénomène physique à l’origine de cette onde. On a localisé la région du ciel concernée et de nombreux télescopes se sont tournés vers cette région. Des chercheurs de l’IRAP ont contribué à ces observations, Jean-Pierre Roques et Alain Klotz, en particulier, ont participé à l’élaboration d’instruments de mesure (le satellite Intégral et le télescope Tarot) et à l’analyse des données produites.

Sait-on ce qui a provoqué cette onde qu’on attendait depuis un siècle?

Il s’agit de la collision puis de la fusion de deux trous noirs. Les trous noirs, dont on connaît l’existence depuis les années 50, sont des zones de l’espace très particulière, avec une telle densité qu’elles absorbent tout ce qui les entoure, qui ne peuvent donc rien émettre, en particulier aucune lumière et qui sont donc invisibles.
La détection des ondes gravitationnelles, en février, nous a fourni la preuve la plus claire qu’on ait jamais eue de l’existence de ces trous noirs. Ce qui est fascinant est la masse de ceux qui ont causé ces ondes. Il s’agit de véritables monstres, de 150 km de diamètre mais 30 fois plus lourd chacun que le soleil ! On a pu reconstituer la trajectoire de ces trous noirs qui se sont tournés autour longuement avant de fusionner à plusieurs centaines de millions d’années-lumière de la terre.

Sur le plan scientifique, quelles sont les perspectives ouvertes par cet évènement ?

La vérification d’une prédiction aussi fondamentale est toujours un grand moment d’émotion pour les scientifiques comme lors de la découverte de la particule de Higgs. Mais c’est aussi une nouvelle ère qui se prépare devant nos yeux avec l’émergence d’un nouveau moyen d’observation astronomique qui ne passe pas par la lumière (plus précisément par un signal électromagnétique). Cette nouvelle ère a démarré en fanfare avec la mesure de trous noirs aux masses que l’on n’imaginait pas possibles.


 
  • Pour aller plus loin :
Le site internet de l’IRAP / OMP (unité mixte de recherche CNRS / UT3 Paul Sabatier)
Le communiqué de presse du CNRS « Les ondes gravitationnelles détectées 100 ans après la prédiction d’Einstein »

Dates
le 31 mars 2016

Date de mise à jour 25 janvier 2017


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