Superfulgur

La rumeur des ondes gravitationnelles...

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Une dernière question : De combien l’espace s’est-il « expansé » au tau moyen estimé actuel et celui qu’il était il y a environ 1,3 milliards d’années, pendant la durée du signal significatif de la mesure de détection de ces ondes gravitationnelles ? Juste l'ordre de grandeur, pour comparer avec ce que l'on cherche à mesurer.

1,3 milliards d'années dans le passé, ça fait un décalage vers le rouge de 0,1, donc une expansion depuis de 10% environ. Cette expansion affecte de la même manière toute les ondes, qu'elles soient électromagnétiques ou gravitationnelles. Le fait que le train d'onde observé, correspond à celui attendu vous indique que ces ondes ne sont pas affectées différemment les unes des autres par l'expansion.

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« C'est marrant, on peut même voir que ça se passe aux Etats-Unis à cause de la raie à 60 Hz (et ses harmoniques !) du réseau électrique : son niveau excède celui de la coalescence des deux trous noirs, ce qui donne une idée de la difficulté de la mesure ... ». Serait-ce une question de « localité » ou de « causalité » en fréquences référentielles ? Je préfère attendre la mise en service de Virgo pour me faire une idée plus précise de la valeur de cette découverte (ou mesure).

Il y a d'ailleurs une anecdote amusante à ce sujet : le pulsar du Crabe tourne environ à 30 tours par secondes. L'émission des ondes gravitationnelles étant quadrupolaires, d'éventuelles irrégularités de la surface de l'étoile devraient produire des ondes gravitationnelles à une fréquence deux fois plus grande, soit 60 Hz, que LIGO n'avait aucune chance de découvrir. Par contre Virgo, qui étant en Europe est alimenté par du courant à 50 Hz était en mesure de détecter ces ondes si elles avaient été produites. C'est du reste un des premiers résultats quantitatifs obtenus par ces interféromètres (enfin, surtout Virgo dans ce cas) : moins de 7% du ralentissement de la rotation de ce pulsar peut provenir de l'émission d'ondes gravitationnelles, sans quoi on les aurait détectées.

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A mon âge j’ai vu l’Univers rajeunir en même temps que je vieillissais (ça compense, en vertu du principe d‘équivalence des âges relatifs).

En 1,3 milliards d’années à la vitesse de la lumière, la distance correspondante définie par c correspond à environ 13,6 milliards de fois c, dont 10 % , en équivalent distance, échappent à la valeur prise en compte pour définir la vitesse de la lumière qui se fait pourtant en fonction des distances. Ce paradoxe me laisse fort perplexe et je vois mal comment on peut y échapper à l’aide d’une explication aussi simple qu’un banal et ordinaire Effet Doppler-Fizeau qui serait le seul effet de ce mystérieux espace additionnel sans rien changer à tout le reste de nos lois physiques. Il est dommage que l’abbé Lemaître, initiateur de cette hypothèse explicative, soit mort, il aurait peut-être pu me l’expliquer.

Je suis sans doute trop rationnel, un peu comme Etienne Klein qui déclarait à la fin d’un cours d’introduction sur le temps à l’École Polytechnique, qu’il ne comprenait pas la cosmologie. Mais je vis dans le monde réel, assez dissymétrique (surtout entre le haut et le bas) pas celui des mathématiques, ses nombres imaginaires et ses règles de symétrie établissant des équivalences et des covariances quelque soit la direction.

Merci pour les info, toutes celles qu’on trouve grâce à vous sur Astrosurf au sujet de ces autres mondes bien réel grâce à nos formidables ambassadeurs envoyés sur Mars, Pluton, Charon, Céres, Tchouri… plus fiables que la lumière, et aussi sur ces fantastiques mondes mathématiques que découvre la cosmologie à des milliards d’années lumière de distance.

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Ce paradoxe me laisse fort perplexe et je vois mal comment on peut y échapper à l’aide d’une explication aussi simple qu’un banal et ordinaire Effet Doppler-Fizeau [...]

L'explication n'est pas simple, c'est la version vulgarisée qui l'est. Si vous voulez comprendre la vraie explication, vous ne pourrez faire l'économie d'apprendre un peu de relativité générale. C'est un peu ardu, mais cela répondra à toute vos interrogations.

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http://www.futura-sciences.com/magazines/espace/infos/actu/d/onde-gravititationnelle-onde-gravitationnelle-trous-noirs-frapperait-tous-quarts-heure-61667/

Exagération ? Conclusion prématurée ? Cet article laisse rêveur… Qui pouvait croire que les fusions de TN pouvaient être aussi nombreuses ?

Extrait :

Les chiffres avancés sont stupéfiants. La Terre serait frappée en moyenne tous les quarts d’heure par une onde gravitationnelle produite depuis plus de 13 milliards d’années par les collisions de trous noirs quelque part dans l’univers observable. Lorsque eLigo démarrera à nouveau cette année pour une deuxième campagne d’observation, il est presque certain qu’au moins un second évènement sera découvert et l'instrument en détectera entre 3 et 90. Ces estimations sont très encourageantes, d’autant plus qu’un deuxième signal prometteur LVT151012 (pour Ligo-Virgo Trigger) pointe déjà son nez dans les données collectées le 12 octobre 2015

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Oui, c'est stupéfiant...

Imaginons que Ligo Virgo observent en gros 10 milliards de galaxies, ça doit être l'ordre de grandeur, si je me goure pas dans mes chiffres, ce qui est probable un événement tous les quarts d'heure doit correspondre à un événement tous les 250 000 ans par galaxie...

C'est énorme, en effet,et inattendu, je crois...

Mais une fusée style Dg2, PascalD ou Pcygni vont peut-être venir me corriger...

S

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Bonjour,

Peut être que ce que je vais dire n'a aucun sens mais...

Imaginons qu'un evenement produisant une onde gravitationnelle soit aligne avec une masse importante ayant un rôle de lentille (gravitationnelle),a quel effet sur l'onde peut on attendre?

Et même de manière plus esotherique, peut on s'attendre a des effets similaires a la diffraction?

[Ce message a été modifié par Bingocrepuscule (Édité le 21-02-2016).]

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Un événement en deux semaines pour un rayon d'univers observable de 1 ou 1,5 milliard d'al, rien qu'en considérant un rayon dix fois plus grand, cela multiplie le taux par 1000, donc 60 par jour, soit deux par heure. Bien sûr, au bout d'un moment les effets d'évolution entrent en compte, mais plusieurs par heure n'est en rien curieux. Si on extrapole au volume cosmologique (45 milliards d'al), cela fait même un par minute, mais les effets d'évolution rendent ce calcul naïf trop imprécis.

Juste au cas où : 10^22 étoiles formées en 15 milliards d'années, c'est à dire à la louche 0,5 x 10^18 secondes (1 an = 30 millions de secondes), ça fait une moyenne de 20000 étoiles naissantes par seconde dans le volume cosmologique. Même si le taux de SN est de 0,01%, ça fait deux supernovae par seconde. A vérifier avec ce que dit la littérature, ceci dit car je ne suis pas certain du chiffre de 0,01%.

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Pas transcendental comme émission. En plus Lachièze-Rey sort une énormité : l'événement aurait produit autant d'énergie que toutes les étoiles pendant toute leur vie . Klein essaie bien de corriger mais l'autre insiste ... 3 masses solaires transformées en énergie c'est beaucoup, mais si l'ensemble des étoiles n'avaient à se mettre sous la dent que trois malheureuses masses solaires, ce serait l'âge sombre à perpétuité .

[Ce message a été modifié par ChiCyg (Édité le 19-03-2016).]

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Nouvelle annonce prévue en soirée, probablement liée au dépouillement complet des quatre mois de prise de données de LIGO.

A suivre ici, apparemment à 1:15 pm EDT, soit 19h15, je pense :
http://iframe.dacast.com/b/59062/c/268750

Des rumeurs persistantes font état de plusieurs autres détections de coalescence de trous noirs, ce qui signifierait que l'on est en train de déterminer un taux d'événement, avec possiblement un histogramme des masses des trous noirs impliqués dans ces collisions. Ceci dit, il n'y aura peut-être que deux nouvelles détections, donc la statistique devrait rester faible pour l'instant.

[Ce message a été modifié par dg2 (Édité le 15-06-2016).]

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Oui, a priori ils n'annoncent "qu'une seule" détection supplémentaire de coalescence TN, mais c'est quand même génial

Je me demande juste quand Virgo va s'y mettre aussi...

S

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Septembre, a priori, avec une sensibilité attendue comparable à celle de LIGO si pas de mauvaise surprise.

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Seconde détection le 26 décembre 2015 interprétée comme la coalescence de deux trous noirs de 14 et 8 masses solaires avec un des deux en rotation rapide à une distance de 1,4 milliard d'années-lumière. Les instants d'arrivée de l'onde sur les deux détecteurs étant les mêmes la source est située dans le plan qui les sépare.

Le précédent événement du 14 septembre 2015 est interprété comme la coalescence de deux trois noirs de masses plus importantes (36 et 29 masses solaires) à la même distance.

Peu de réactions me semble-t-il, on s'habitue, c'est tout ?

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"Peu de réactions me semble-t-il, on s'habitue, c'est tout ?"

ben, il regardent le foot ...

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quote:
Peu de réactions me semble-t-il, on s'habitue, c'est tout ?

Je commenterai dans 5 ou 10 ans, quand on aura des bonnes stats

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Le gif de la détection est fabuleux...
http://www.ligo.org/science/Publication-GW151226/images/gw151226.gif

En tout, ils en sont aujourd'hui à deux évènements sûrs, publiés, GW150914 et GW151226, plus un troisième, pas confirmé, LVT151012...

A ce rythme, quand Virgo rentrera dans la danse, je suppose qu'on peut bientôt s'attendre à une détection par mois...

La surprise vient de la masse énorme des trous noirs de ces couples.

Personne n'envisageait trop de tels couples stellaires de très grandes masses...

Comment ces couples se sont formés ?

Une piste : les amas globulaires, où la densité stellaire est importante.

A suivre...

S

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Je peux pas m'empêcher de poster l'abstract du papier ici

"We report the observation of a gravitational-wave signal produced by the coalescence of two stellar-mass black holes. The signal, GW151226, was observed by the twin detectors of the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) on December 26, 2015 at 03:38:53 UTC. The signal was initially identified within 70 s by an online matched-filter search targeting binary coalescences. Subsequent off-line analyses recovered GW151226 with a network signal-to-noise ratio of 13 and a significance greater than 5σ. The signal persisted in the LIGO frequency band for approximately 1 s, increasing in frequency and amplitude over about 55 cycles from 35 to 450 Hz, and reached a peak gravitational strain of 3.4+0.7−0.9×10−22. The inferred source-frame initial black hole masses are 14.2+8.3−3.7M⊙ and 7.5+2.3−2.3M⊙, and the final black hole mass is 20.8+6.1−1.7M⊙. We find that at least one of the component black holes has spin greater than 0.2. This source is located at a luminosity distance of 440+180−190  Mpc corresponding to a redshift of 0.09+0.03−0.04. All uncertainties define a 90% credible interval. This second gravitational-wave observation provides improved constraints on stellar populations and on deviations from general relativity."

Je trouve ça simplement fabuleux qu'on puisse observer des choses pareilles à des distances pareilles !!! c'est vraiment de la très belle physique tout ça

Simon

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Le papier est là http://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.116.241103

Ce qui est étonnant c'est la fréquence des événements qui impliquent deux trous noirs de masses aussi importantes. Avant la détection de septembre des coalescences de paires d'étoiles à neutron étaient attendues avec une fréquence estimée de 40 par an avec la nouvelle sensibilité de LIGO. Vivement que Virgo fonctionne aussi pour avoir une idée d'où viennent ces événements.

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En fouillant un peu, on me signale le papier suivant :

"First LIGO events: binary black holes mergings", V.M. Lipunov, K.A. Postnov, M.E. Prokhorov, New Astronomy 2 (1997) 43-52

Abstract: Based on evolutionary scenarios for binary stellar evolution we study the merging rates of relativistic binary stars (NS+NS, NS+BH, BH+BH) under different assumptions of BH formation. We find the BH+BH merging rate in the range one per 200 000-500 000 yr in a Milky-Way type galaxy, while the NS+NS merging rate RNS is approximately 10 times as high, which means that the expected event rate even for high mean kick velocities of NS up to 400 km/s is at least 30-50 binary NS mergings per year from within a distance of 200 Mpc. As a typical BH is formed with a mass 3-10 times the NS mass (assumed 1.4M⊙ , the rates obtained imply that the expected detection rate of a binary BH by a LIGO-type gravitational wave detector is 10-100 times higher than the binary NS merging rate for a wide range of parameters.

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Je déterre ce sujet pour signaler la troisième détection d'ondes gravitationnelles provenant de la fusion de deux trous noirs.

Un article du monde qui en parle : http://www.lemonde.fr/cosmos/article/2017/06/01/la-fusion-de-deux-trous-noirs-fait-trembler-a-nouveau-la-terre_5137280_1650695.html

Vivement que l'Europe joigne la danse avec Virgo...

jf

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Ci-joint le pdf de la conférence qu'avait faite au café maths Yves Meyer, éminent mathématicien spécialiste des ondelettes, sur l'algorithme de Klimenko, qui a permis d'extraire la détection de l'événement du 14 septembre de l'inévitable bruit de fond terrestre :
http://kafemath.fr/2016-2017/1705-04mai/kafemath-04mai2017.pdf

Il y est dit que : "Pendant quelques secondes l’énergie dissipée par cette fusion fut plus grande que toute l’énergie produite dans le reste de l’Univers."

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[Ce message a été modifié par Tournesol (Édité le 31-08-2017).]

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