Relativité générale

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La cosmologie nous dit qu’il ne devrait pas exister de structure à grande échelle dans notre Univers. Pourtant, des chercheurs viennent d’observer un gigantesque anneau dans notre ciel. Son diamètre est de l’ordre de 1,3 milliard d’années-lumière. Et les astronomes peinent à l’expliquer.

Sciences

Astronomie

Des anneaux géants cachés dans l’Univers défient les théories

actualité

• 17/01/2024

Première femme élue à l’Académie des sciences, la mathématicienne et physicienne Yvonne Choquet-Bruhat, encore active à plus de 90 ans dans le domaine de la théorie de la relativité générale, vient d'avoir 100 ans. Elle fut la première à démontrer mathématiquement l'existence d'ondes gravitationnelles dans la théorie de la relativité générale et ses travaux sont aussi utilisés pour simuler les collisions de trous noirs et les ondes émises à cette occasion. Au début des années 1950, elle discutait souvent avec Einstein de physique et de mathématique dans sa maison de Princeton.

Sciences

Physique

Elle discutait avec Einstein à Princeton, la mathématicienne Yvonne Choquet-Bruhat a 100 ans !

actualité

• 29/12/2023

Les trous noirs peuvent vibrer en émettant des ondes gravitationnelles avec un spectre caractéristique comme des atomes émettant de la lumière à la suite d'un choc. Ce spectre des trous noirs est caractérisé par ce que l'on appelle des modes quasi-normaux, que l'on sait calculer. On observe de mieux en mieux et de plus en plus des indices de leur présence dans les signaux détectés par Ligo et Virgo comme le montre un article récent.

Sciences

Trous noirs

Preuve de leur existence, la détection de la vibration de l'horizon des trous noirs se confirme !

actualité

• 03/12/2023

C'est une longue quête nécessitant la technologie pour réaliser une expérience délicate, et répondre à des questions que les physiciens se posaient dès les années 1950, qui vient d'aboutir au Cern avec Alpha-g (Antihydrogen Laser Physics Apparatus). Des atomes d'antimatière peuvent-ils léviter dans un champ de gravitation, attestant de l'existence de l'antigravité de la science-fiction ?

Sciences

Matière

L'antigravité est-elle possible avec l'antimatière ? Le Cern trouve enfin la réponse !

actualité

• 01/10/2023

On vient de détecter pour la première fois un fond cosmologique chaotique d'ondes gravitationnelles pouvant provenir de diverses sources, en particulier les trous noirs supermassifs binaires, mais aussi peut-être des supercordes cosmiques ou encore d'événements survenus pendant le Big Bang, comme une phase d'inflation ayant créé la matière qui nous entoure. La Voie lactée, elle-même, a servi de détecteur géant pendant 15 ans en utilisant plusieurs radiotélescopes – comme celui de Nançay – pour observer des dizaines de pulsars, ces astres de la taille d'une grande capitale sur Terre mais contenant autant de masse que le Soleil.

Sciences

Onde gravititationnelle

On a peut-être détecté les ondes gravitationnelles du Big Bang

actualité

• 01/07/2023

La mission Microscope a pour but de tester le principe d'équivalence d'Einstein dans l'espace, un des fondements de la théorie de la relativité générale. L'enjeu est énorme : si ce dernier était violé, cela ouvrirait une fenêtre sur une nouvelle physique et nous permettrait peut-être, entre autres, de percer les secrets de la matière noire et de l’énergie noire, voire de la gravitation quantique. Les derniers résultats des mesures avec Microscope viennent d'être rendus publics.

Sciences

Astronautique

Le satellite Microscope a repoussé les limites d'un test de la relativité générale d'Einstein

actualité

• 17/09/2022

Comment sont nés les trous noirs supermassifs, dont certains sont à l'origine des quasars, tapis au centre des galaxies ? Ils se seraient formés à partir d'étoiles géantes qui se seraient ensuite effondrées en trous noirs géants, germes des trous noirs supermassifs.

Sciences

Trou noir

Les trous noirs supermassifs des quasars seraient bien nés d'étoiles de plus de 30.000 masses solaires

actualité

• 10/07/2022

Il existe au cœur de la Voie lactée un fond gamma diffus dont on ne comprend pas bien l'origine. Il pourrait trahir la présence de particules de matière noire... à moins qu'il ne s'agisse d'une conséquence de la présence d'une population un peu exotique de pulsars millisecondes.

Sciences

Matière noire

Les pulsars millisecondes : la solution de l'énigme du rayonnement gamma au cœur de la Voie lactée ?

actualité

• 19/06/2022

Les astronomes continuent à sonder de plus en plus proche de l'horizon des événements du trou noir central de la Voie lactée avec le VLT de l'ESO. Ils mesurent plus précisément les mouvements des étoiles proches en orbite autour de lui, à la recherche d'une nouvelle physique et d'une meilleure connaissance de cet objet compact afin de déterminer notamment sa masse et sa vitesse de rotation.

Sciences

Trou noir supermassif

Les images les plus détaillées de la danse des étoiles autour du trou noir géant au centre de la Voie lactée

actualité

• 11/05/2022

Pour la science-fiction, c’est une évidence. Voyager dans le temps, c’est possible ! Mais la science, qu’en dit-elle ? Question saugrenue ? Pas tant que ça, prétend aujourd’hui un physicien. Mais à certaines conditions. Serez-vous prêts à les accepter ?

Sciences

Physique

Voyager dans le temps, c’est possible !

actualité

• 28/04/2022

Les ondes gravitationnelles qui arrivent sur Terre doivent provenir de plusieurs sources dans le cosmos observable. Elles doivent faire varier l'orbite de la Lune autour de la Terre en étirant et compressant le tissu de l'espace-temps. Des astrophysiciens pensent que le phénomène est mesurable et peut servir à détecter ces ondes.

Sciences

Astrophysique

Ondes gravitationnelles : le couple Terre-Lune pourrait servir de détecteur géant

actualité

• 22/03/2022

Les ondes gravitationnelles émises par des collisions d'étoiles à neutrons pourraient trahir la nature de la constante cosmologique accélérant l'expansion du cosmos observable. Mais s'agit-il vraiment d'une énergie noire ou faut-il modifier les équations relativistes de la gravitation ? Des simulations montrent que les ondes gravitationnelles de ces collisions pourraient donner la réponse.

Sciences

Ondes gravitationnelles

Énergie noire : les collisions d'étoiles à neutrons pourraient montrer qu'elle n'existe pas vraiment

actualité

• 07/03/2022

Conséquence inévitable des théories de la relativité restreinte et générale, la dilatation du temps n'a longtemps pu être observée directement qu'à bord d'engins rapides (avions ou satellites). Grâce à une horloge atomique dernier cri, on peut aujourd'hui la mettre en évidence pour des déplacements de seulement quelques dizaines de kilomètres à l’heure, ou à des altitudes différant de... un millimètre !

Sciences

Physique

On a mesuré comme jamais la gravitation relativiste ralentir le temps sur Terre

actualité

• 18/02/2022

Une troisième exoplanète a été découverte autour de l'étoile la plus proche du Soleil, la naine rouge Proxima Centauri. Voilà de quoi faire rêver les fans de science-fiction et les exobiologistes qui se préparent à analyser les éventuelles atmosphères d'exoplanètes rocheuses à la recherche de biosignatures avec le télescope James-Webb.

Sciences

Exoplanètes

Une 3e planète confirmée autour de Proxima du Centaure, l'étoile la plus proche du Soleil !

actualité

• 11/02/2022

Le modèle cosmologique standard semblait impliquer que toutes les galaxies contiennent de la matière noire. Mais certaines galaxies naines en semblent dépourvues. Les astrophysiciens ne savaient pas encore ce que cela signifiait et se posaient la question de savoir s'il fallait réviser le modèle de la matière noire froide ou carrément l'abandonner. Il n'en serait rien d'après de nouvelles simulations numériques de la formation des galaxies basées uniquement sur le modèle standard.

Sciences

Matière noire

Le mystère des galaxies sans matière noire est peut-être résolu

actualité

• 12/12/2021

Les trous noirs supermassifs sont partout dans le cosmos observable. On les trouve parfois par paire dans une galaxie, au point de former un trou noir supermassif binaire. Le plus proche connu à ce jour vient d'être débusqué à moins d'une centaine de millions d'années-lumière de la Voie lactée.

Sciences

Trou noir

Découverte de la paire de trous noirs supermassifs la plus proche de nous connue à ce jour

actualité

• 03/12/2021

L'espace-temps n'est pas un milieu matériel, pourtant sa dynamique ressemble à celle des fluides. Comme eux, il aurait pu devenir turbulent, notamment au moment du Big Bang, quand il était parcouru par des ondes gravitationnelles. Des simulations numériques soutiennent l'existence de ce phénomène qui semble fournir une alternative au scénario d'inflation standard en cosmologie primordiale.

Sciences

Ondes gravitationnelles

Les ondes gravitationnelles auraient bien rendu turbulent l'espace-temps du Big Bang

actualité

• 26/11/2021

Une équipe internationale d'astrophysiciens a observé pour la première fois dans le milieu intergalactique l'évolution du plasma chaud provenant des éruptions d'un trou noir supermassif actif. Ils ont pu y voir des structures, rappelant fortement les volutes et panaches de fumée et de cendres produits par les éruptions volcaniques, avec des détails inédits et à une échelle de temps de l'ordre de cent millions d'années.

Sciences

Trou noir

L'activité « volcanique » d'un trou noir supermassif avec ses éruptions révélée avec des détails inédits

actualité

• 23/10/2021

Selon certains calculs en théorie des supercordes, les trous noirs n'existeraient pas mais à la place se formeraient des objets ayant des propriétés similaires appelés des « fuzzballs ». Ces boules diffuses de supercordes auraient des signatures particulières sous forme d'ondes gravitationnelles lors de collisions d'astres que nous pensons, à tort, être de vrais trous noirs.

Sciences

Trou noir

Les ondes gravitationnelles pourraient démontrer que les trous noirs n'existent pas mais sont des boules de cordes

actualité

• 11/10/2021

Deuxième invité exceptionnel de notre série « rédacteur en chef » de Futura pour une journée : Étienne Klein. Ne manquez surtout pas, mercredi 6 octobre, son édito et les articles inédits qu’il nous a demandé d'écrire.

Sciences

Magazine Science

Journée spéciale demain avec Étienne Klein, rédacteur en chef invité

actualité

• 05/10/2021

Les 20 ans de Futura sont l'occasion de revenir sur la découverte des ondes gravitationnelles dont la chasse avec les détecteurs Ligo et Virgo avait débuté au cours de la première décennie de ce XXIe siècle. Cet article reprend donc des développements et des explications que l'on peut trouver dispersés dans les nombreux articles que Futura a consacrés à l'essor de l'astronomie gravitationnelle.

Sciences

Ondes gravitationnelles

RétroFutura : la chasse aux ondes gravitationnelles depuis 20 ans

actualité

• 09/09/2021

Les trous noirs géants ne sont pas tous tapis sagement au cœur des galaxies. Certains sont nomades et on peut parfois les observer dans le domaine des rayons X, probablement à la suite d'une rencontre avec une étoile. De récentes simulations de collisions entre galaxies contenant ces trous noirs géants laissent maintenant penser qu'environ 10 % de la masse du cosmos contenue dans des trous noirs supermassifs l'est dans des astres de genre errant dans les halos de matière noire des galaxies.

Sciences

Trous noirs

De nombreux trous noirs supermassifs errent entre les galaxies

actualité

• 04/09/2021

La matière gouverne la dynamique de notre Univers. Les astronomes le savent. Et l’intelligence artificielle vient tout juste de leur permettre de mettre à jour ce qui ressemble à des structures filamenteuses constituées de l'énigmatique matière noire. Comme des ponts cachés entre les galaxies qui nous entourent. De quoi retracer l’histoire et entrevoir l’avenir de notre Univers local.

Sciences

Astronomie

Des ponts cachés de matière noire entre les galaxies de l'Univers local

actualité

• 28/05/2021

On ne sait toujours pas très bien ce que sont les sursauts radio rapides, ces énigmatiques bouffées d'ondes radio qui semblent venir d'objets dont la luminosité dépasse prodigieusement celle du Soleil. Le télescope Hubble vient pourtant d'aider à préciser les lieux où peuvent se produire ces sursauts, ce qui aide à éliminer des hypothèses quant à leur nature.

Sciences

Astronomie

Hubble est sur la piste de l'énigme des sursauts radio rapides

actualité

• 26/05/2021

Avant les années 1960, la relativité générale était considérée comme une théorie fascinante mais se prêtant mal aux tests et avec peu de pertinence pour l'astrophysique, voire avec la physique fondamentale alors dominée par la théorie quantique des particules élémentaires. Tout a bien changé aujourd'hui comme le prouve l'utilisation des images du trou noir M87* pour tenter de démontrer l'existence de trous noirs exotiques, solutions d'équations différentes de celles de la théorie de la gravitation d'Einstein.

Sciences

Trou noir supermassif

Event Horizon Telescope : le trou noir M87* possède-t-il des « charges électriques» exotiques ?

actualité

• 23/05/2021

Une paire de trous noirs supermassifs en orbite totalisant des centaines de millions de fois la masse du Soleil et avec leurs disques d'accrétion affecte d'une manière singulière les ondes lumineuses. La Nasa vient d'illustrer ce phénomène avec des images issues d'une simulation obtenue avec un superordinateur.

Sciences

Trou noir supermassif

La Nasa reproduit la danse de la lumière autour de deux trous noirs supermassifs en orbite et c'est magnifique !

actualité

• 16/04/2021

Dans l'état actuel des connaissances, jamais un Homo sapiens ne pourra faire le tour de la Voie lactée. Mais des chercheurs continuent à vouloir faire mentir cette prédiction en explorant des spéculations sur des trous de ver traversables ouvrant la voie aux voyages interstellaires transluminiques.

Sciences

Relativité générale

Trou de ver : un nouvel espoir pour les voyages interstellaires ?

actualité

• 22/03/2021

Peut-on défier Einstein et sa vitesse limite imposée par la structure de l'espace-temps sans pour autant le contredire ? Théoriquement, c'est possible avec un moteur Warp Drive mais, en pratique, la question se pose toujours et des travaux théoriques sur un tel moteur sont encore poursuivis comme le prouve une récente publication.

Sciences

Physique

Warp Drive : dernières nouvelles des recherches sur la propulsion transluminique

actualité

• 22/03/2021

En traversant le Système solaire, des ondes gravitationnelles modifieraient les trajectoires des ondes radio connectées aux futures sondes spatiales à destination de Neptune et Uranus. On pourrait détecter avec ces sondes les ondes gravitationnelles issues d'événements appelés EMRI. Elles seraient une mine d'informations pour la cosmologie et la théorie des trous noirs relevant peut-être d'une nouvelle physique.

Sciences

Ondes gravitationnelles

Des ondes gravitationnelles seraient détectables avec des missions à destination de Neptune

actualité

• 14/02/2021

Pendant environ 35 ans, Einstein a cherché une théorie unifiée de la matière, de l'espace-temps, de la force de gravitation avec la force électromagnétique, également en mesure d'expliquer les phénomènes quantiques. Depuis presque 50 ans, cette quête aux implications philosophiques profondes a été reprise. Dans son dernier ouvrage, le célèbre astrophysicien Jean-Pierre Luminet nous parle des sept chemins explorés à ce sujet pour atteindre le Graal d'une théorie quantique de la gravitation.

Sciences

Cosmologie

Gravité quantique : l'écume de l'espace-temps, une clé du Big Bang au vivant ?

actualité

• 29/11/2020

Le premier rover télécommandé depuis la Terre et explorant la surface d'une autre planète tellurique n'était pas états-unien mais russe. Il s'appelait Lunokhod 1 et on a célébré le 17 novembre 2020 les 50 ans de son arrivée sur la Lune.

Sciences

Lune

Lunokhod 1 : il y a 50 ans le premier rover planétaire roulait sur la Lune

actualité

• 22/11/2020

Cela fait cinq ans que nous sommes entrés dans l'ère de l'astronomie gravitationnelle avec Ligo et Virgo. La chasse aux fusions de trous noirs et d'étoiles à neutrons a été bonne et elle ne fait que commencer avec déjà 50 collisions de ces astres compacts détectées. Elles apportent des renseignements nouveaux sur les populations de trous noirs mais surtout renouvellent notre quête d'une nouvelle physique au-delà de la relativité générale en testant ses prédictions.

Sciences

Ondes gravitationnelles

Ondes gravitationnelles : des dizaines de collisions de trous noirs testent la relativité générale

actualité

• 10/11/2020

Le Big Bang est une singularité souvent décrite comme incarnant l’origine de l’univers mais il est possible qu'il ne soit qu'un épisode de son existence. Futura-Sciences est parti à la rencontre d’Étienne Klein, physicien, afin de savoir si quelque chose aurait pu le précéder.

Sciences

Big bang

Interview : que savons-nous réellement de l'avant-Big Bang ?

actualité

• 31/08/2020

Les étoiles variables lumineuses bleues sont des hypergéantes très massives mais rares. L'une d'elles semble avoir disparu sans exploser en supernova, ce qui est possible en devenant directement un trou noir. Ce serait la première observation de ce type de phénomène pour des étoiles aussi massives, mais l'hypothèse n'a rien qui va de soi.

Sciences

Trou noir

Une étoile hypergéante a disparu sans explications

actualité

• 04/07/2020

Grâce à une modélisation informatique pionnière, une équipe de physiciens met en lumière l'étonnant comportement du trou noir au centre de notre galaxie, et les propriétés de son champ magnétique.

Sciences

Trou noir

C'est la modélisation la plus détaillée du trou noir tapi au cœur de la Voie lactée

actualité

• 24/06/2020

Basée sur l'effet maser, une méthode de mesure des distances des galaxies, dans les disques d'accrétion entourant leurs trous noirs supermassifs, a fourni une nouvelle estimation de la constante de Hubble-Lemaître liée à l'expansion de l'Univers. Sa valeur est toujours en désaccord avec celle obtenue via le rayonnement fossile avec le satellite Planck. Ceci renforce les doutes sur la validité du modèle cosmologique standard tout en n'invalidant en rien la théorie du Big Bang.

Sciences

Cosmologie

Énergie noire : l'accélération de l'expansion de l'Univers défie encore la cosmologie

actualité

• 16/06/2020

C'est un premier succès pour l’expérience CAL (Cold Atom Laboratory) à bord de l’ISS. Les chercheurs ont réussi pour la première fois à produire dans l'espace un cinquième état de la matière à moins d'un milliardième de kelvin, des condensats de Bose-Einstein. CAL pourrait ouvrir la porte à des mesures d'une précision inédite avec des lasers atomiques qui pourraient être la clé d'une nouvelle physique dans le domaine de la gravitation, avec l'expansion de l'Univers ou l'information quantique.

Sciences

Physique

Cinquième état de la matière : record de durée et observé à bord de l'ISS pour la première fois

actualité

• 12/06/2020

Les astrophysiciens cherchent à déterminer si les lois de la physique ne changeraient pas dans le temps et dans l'espace. La théorie de la relativité générale, bien vérifiée avec des champs de gravitation faibles, pourrait ne pas être valide non seulement lorsque les champs sont forts, comme avec un trou noir supposé être tel, ou simplement dans le passé du cosmos ou encore à des milliers voire des milliards d'années-lumière du Soleil. Les membres de l'ESO ont donc fait passer un test à la théorie de la gravitation d'Einstein avec le trou noir central de la Voie lactée, comme l'explique cette vidéo. Le test a été réussi !

Sciences

ESO

Un trou noir supermassif confirme la relativité générale d'Einstein

actualité

• 28/04/2020

Le champ de gravitation d'un trou noir peut être si extrême qu'il attire vers lui la lumière issue de son disque d'accrétion. C'est le cas avec celui faisant partie du système binaire XTE J1550-564 observé par le défunt satellite Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE).

Sciences

Trou noir

Ce trou noir joue au boomerang avec sa lumière !

actualité

• 13/04/2020

La question des univers multiples est un thème très ancien, puisqu'on la trouve dans la littérature dès l’antiquité. Depuis quelques années, les multivers rejoignent la physique théorique et certains chercheurs sont même convaincus de leur existence. Futura-Sciences a interviewé Aurélien Barrau, astrophysicien spécialisé en cosmologie et auteur du livre Des univers multiples.

Sciences

Cosmologie

Interview : vivons-nous dans un multivers ?

actualité

• 03/03/2020

Les sphères de Dyson sont bien connues des amateurs de SF. Elles ont été introduites très sérieusement par une figure marquante de la physique du XXe siècle qui vient de décéder : Freeman Dyson. Esprit original et rebelle, il a été le collègue des plus grands noms de la physique et des mathématiques au célèbre Institute for Advanced Study de Princeton, d'Einstein à Witten en passant par Gödel et Wheeler.

Sciences

Mécanique quantique

Freeman Dyson ne saura jamais si ses sphères extraterrestres existent

actualité

• 03/03/2020

Ça y est, des ondes gravitationnelles ont été détectées. Ces fluctuations de l’espace-temps proviennent de la fusion de deux trous noirs d’environ 30 fois la masse de notre Soleil. Découvrez dans cette vidéo comment les scientifiques de Ligo ont pu effectuer ces premières mesures.

Sciences

Ondes gravitationnelles

Ondes gravitationnelles : leur détection expliquée en une minute

actualité

• 11/01/2020

Les étoiles à neutrons sont d'extraordinaires laboratoires, surtout quand il s'agit de pulsars, pour sonder les théories de la gravitation et sur l'état de la matière dans des conditions extrêmes. On vient de découvrir celle qui est probablement la plus massive connue à ce jour.

Sciences

Physique

Cette étoile à neutrons record frôle la masse limite permise par la théorie

actualité

• 21/09/2019

Le 29 mai 1919, le monde changea. Ce jour-là, l’astronome et astrophysicien anglais Arthur Eddington obtint des clichés pris à l’occasion d’une éclipse totale de Soleil visible sur l’île de Principe. Ce fut la première preuve convaincante de la théorie de la relativité générale d’Einstein.

Sciences

Physique

La première preuve de la relativité générale a 100 ans !

actualité

• 29/05/2019

La science-fiction repose parfois sur des données scientifiques crédibles, comme c'est le cas dans nombre de romans d'Arthur Clarke. Peut-on en dire autant avec la question des voyages dans le temps du dernier opus du MCU avec les Avengers ?

Sciences

Relativité générale

Dans Avengers : Endgame, les voyages dans le temps sont-ils crédibles ?

actualité

• 05/05/2019

On l'attendait depuis un moment et cet évènement fera date dans l'histoire de l'exploration du Cosmos par l'Humanité. La première image d'un trou noir prise avec l'Event Horizon Telescope a été dévoilée et c'est celle du trou noir supermassif au cœur de la galaxie M87. Une nouvelle fenêtre sur la gravitation quantique s'ouvre peut-être, selon Aurélien Barrau.

Sciences

Univers

Première image d'un trou noir supermassif : des commentaires d'Aurélien Barrau

actualité

• 13/04/2019

La matière noire pourrait être constituée de mini-trous noirs produits pendant la première seconde du cosmos observable. Sur la piste de cette hypothèse depuis longtemps, les astrophysiciens pensent aujourd'hui, grâce aux observations faites avec le télescope Subaru, que seule une infime fraction de la matière noire pourrait être sous forme de ces mini-trous noirs, moins massifs que les étoiles.

Sciences

Astronomie

Matière noire : les mini-trous noirs ne pourraient en être qu'une faible part

actualité

• 04/04/2019

Le célèbre réseau de radiotélescopes du Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) vient de confirmer une hypothèse avancée il y a plus de 40 ans concernant l'existence d'un grand tore de poussières autour d'un trou noir supermassif. Une confirmation avait déjà été faite il y a quelques années mais cette fois-ci, pour la première fois, c'est dans le cas d'un noyau actif de galaxie particulièrement brillant dans le domaine radio : Cygnus A.

Sciences

Trou noir

Trous noirs supermassifs : l'existence d'un tore de poussières confirmée

actualité

• 04/04/2019