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Un modèle mathématique pour mieux détecter les ondes gravitationnelles

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L'une des prédictions de la théorie d'Einstein va probablement jouer un rôle clef dans l'astronomie des prochaines décennies. Il s'agit de l'existence d'ondes gravitationnelles. Lorsqu'un corps massif est accéléré, l'espace-temps autour de lui doit en permanence se réajuster, ce qui se traduit par de légères perturbations qui se propagent à la vitesse de la lumière. Ce sont les ondes gravitationnelles.

Un modèle mathématique pour mieux détecter les ondes gravitationnelles

Une équipe de physiciens de Guelph University, menée par Eric Poisson a pour objectif de modéliser les signaux des capteurs issus des ondes gravitationnelles. Ses efforts sont axés sur le problème consistant à déterminer le mouvement d'une masse faible autour d'un corps beaucoup plus gros (un trou noir). Ce type de système binaire est une importante source d'ondes gravitationnelles pour un détecteur spatial et une compréhension détaillée des ondes requiert une compréhension tout aussi détaillée du mouvement. Plusieurs grands instruments, en particulier VIRGO (projet franco-italien) et LIGO (Etats-Unis), sont en cours de construction afin de détecter les ondes gravitationnelles émises à des millions d'années lumière.

À partir d'une source théorique d'ondes gravitationnelles (par exemple un trou noir ou un système binaire de neutrons), on détermine les solutions des équations d'Einstein afin de bâtir un modèle mathématique des ondes gravitationnelles qui devrait correspondre aux signaux reçus par les capteurs.

En connaissant le type de signal recherché, il sera alors plus aisé d'identifier les signatures des ondes gravitationnelles des interféromètres de Michelson.

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