Prix Nobel de physique pour ceux qui ont permis d'observer les ondes gravitationnelles

2017/10/03 Etxebeste Aduriz, Egoitz - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

Rainer Weiss, Barry C. Barish, et Kip S. Ed. Thorne. Fondation Nobel

La Fondation Nobel a annoncé que Rainer Weiss, Barry C. Barish, et Kip S. Les chercheurs Thorne recevront le prix Nobel de physique 2017 pour le développement de l'observatoire LIGO et l'éventuelle observation des ondes gravitationnelles.

Le 14 septembre 2015, les ondes gravitationnelles ont été détectées pour la première fois, 100 ans après l'annonce d'Einstein à l'observatoire LIGO des États-Unis. La théorie générale de la relativité dit qu'un corps déforme l'espace-temps qui est autour de lui. Eh bien, Einstein a calculé que lorsqu'un corps de grande masse a une accélération, cette déformation du temps spatial se propage sous forme d'onde, comme par exemple, lorsque deux trous noirs ou deux étoiles à neutrons commencent à tourner les uns avec les autres.

Les ondes gravitationnelles parcourent l'univers à la vitesse de la lumière et transmettent des informations sur leur origine. Ainsi, avec ces premières ondes détectées dans LIGO on a découvert qu'elles ont été produites par le choc de deux trous noirs survenus il y a 1,3 milliards d'années, de 29 à 36 masses solaires.

Les ondes gravitationnelles sont très faibles quand elles arrivent sur Terre. Einstein lui-même ne pensait jamais qu'ils pouvaient être détectés. Et la plupart d'entre eux étaient d'accord dans les années 1970. Kip Thorne et Rainer Weiss étaient convaincus qu'il est possible de détecter les ondes gravitationnelles. Pour cela, ils ont conçu un interféromètre laser. L'interféromètre a deux bras en L. Un laser est divisé en deux rayons et se fait avancer et reculer par chaque bras par des miroirs. Ainsi, la distance entre les miroirs des extrémités est mesurée avec une grande précision. Cela permet de mesurer les changements dans la taille des deux bras produits par les ondes gravitationnelles, même si le changement est très petit (des milliers de fois inférieur au noyau d'un atome).

Bien que l'idée soit simple, le développement du LIGO a pris 40 ans (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory). Et pour cela, l'impulsion de Barry Barish était indispensable. En 1994, il a pris la direction du projet LIGO, faisant de l'équipe de recherche de 40 personnes une coopération internationale de milliers de participants, réunissant des experts du monde entier.

En août 2017, le détecteur VIRGO (Italie) a été ajouté à LIGO et le 27 septembre, une nouvelle observation conjointe des ondes gravitationnelles a été annoncée. C'était la quatrième observation pour LIGO.