Les vagues de l'espace-temps - La révolution des ondes gravitationnelles Matteo Barsuglia

Résumé

En septembre 2015, l'interféromètre américain LIGO détectait pour la première fois une onde gravitationnelle traversant la Terre, une légère perturbation de l'espace-temps, de l'ordre du milliardième de milliardième de mètres. Cette onde signalait un événement exceptionnel et extrêmement violent aux confins de l'univers : la fusion de deux trous noirs, il y a un milliard d'année. En août 2017, une nouvelle détection était conjointement réalisée par LIGO et le détecteur européen Virgo, permettant de localiser la source de la perturbation : la fusion de deux étoiles à neutrons, deux astres ultra-dense de la masse d'une étoile pour un rayon de 10 à 15 kilomètres. Fruit d'une prouesse technologique, la détection des ondes gravitationnelles ouvre ainsi la voie à une nouvelle astronomie, celle des astres noirs et des phénomènes lointains, avec la possibilité d'observer le ciel dans toutes les directions et à tous moments. Rédigé par un acteur de premier plan, ce livre nous raconte cette épopée des temps modernes qui nous permettra peut-être bientôt de percer les mystères de la matière noire et de l'énergie sombre.

Auteur :
Barsuglia, Matteo
Éditeur :
Malakoff, Dunod,
Genre :
Essai
Langue :
français.
Description du livre original :
1 vol. (200 p.)
ISBN :
9782100781591.
Domaine public :
Non
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Table des matières

  • Table des matières
  • Prologue
  • 1 Des miettes cosmiques
    • Des êtres microscopiques et éphémères
    • De Galilée au télescope spatial Hubble
    • Des raies dans la lumière
    • La lumière invisible
    • Une miette fossile
    • Les autres messagers du Cosmos
  • 2 Aborder la gravité avec légèreté
    • Des brosses à dents flottantes
    • La plume et le marteau :
      l’universalité de la chute libre
    • Einstein à Berne en 1905 : la relativité restreinte
    • Einstein à Berlin en 1915 : la relativité générale
  • 3 Des ondes
    dans la matière
    aux ondes
    d’espace-temps
    • Les ondes dans la matière
    • Les ondes électromagnétiques
    • 1916, Einstein découvre les ondes gravitationnelles
    • 1936, existent-elles ou pas ?
    • 1957, le congrès de Chapel Hill
    • Une déformation de l’espace d’un attomètre
    • Deux messagers complémentaires
  • 4 Les pionniers de l’attomètre
    • 1959, Joseph Weber et les barres résonnantes
    • Les interféromètres
    • Visualiser un attomètre
    • Se détacher de la Terre et compter des photons
    • Le rapport de Rai Weiss
    • J’attrape le virus des ondes gravitationnelles
    • LIGO, Virgo, GEO et TAMA
    • Les détecteurs réels
    • Vivaldi à Virgo
    • Les premières prises de données
      et la « single machine »
    • Advanced Virgo et Advanced LIGO
  • 5 Des monstres qui gazouillent
    • Un destin compact
    • Trois sorties de scène
    • Les étoiles à neutrons
    • Les trous noirs
    • L’horizon et au-delà
    • Les trous noirs sont parmi nous
    • Le pulsar de Hulse et Taylor
    • Des monstres qui gazouillent
  • 6 La première onde ne s’oublie jamais
    • « Soyons honnêtes, personne n’y croyait »
    • Les injections à l’aveugle
    • L’œuvre d’un hacker ?
    • Un vrai signal ou un artefact instrumental ?
    • Petit détour au pays des statistiques
    • L’accord entre théorie et données
    • Le premier couple
    • Écrire un article à deux mille mains
    • « We did it! »
  • 7 Virgo fonctionne
    • Une nouvelle machine
    • Encore une fois, la mise au point
    • Le 14 août à 12 h 30
    • Le premier catalogue des sources
      d’ondes gravitationnelles
  • 8 Télescopes
    de tous les pays, unissez-vous !
    • Encore une danse, mais pas dans le noir
    • Des signaux attendus
    • Un sursaut et une onde
    • LIGO-Virgo, lanceurs d’alerte
    • « Found something »
    • Un nouvel objet dans le ciel
    • Des étoiles à neutrons transformées en or
    • Une grande aventure collective
  • 9 Einstein à l’épreuve
    • L’enthousiasme de trouver une faille
    • Les trois tests de la relativité générale
    • La forme des ondes
    • Une course de 130 millions d’années
    • Des trous noirs qui oscillent
    • La première image d’un trou noir
  • 10 Mesurer l’Univers
    • La forme du « tout »
    • Des galaxies qui s’éloignent
    • Le big bang
    • Les chandelles standard
    • Le fond diffus cosmologique
    • Les sirènes standard
    • Une guerre en cours
    • Les théories de la gravité modifiée et la vitesse des ondes gravitationnelles
    • Le Graal de la cosmologie : le fond diffus
      d’ondes gravitationnelles primordiales
  • 11 Quand les extrêmes se touchent
    • Des marées dans des étoiles en fusion
    • La matière superdense
    • Mesurer la déformation d’une étoile à neutrons
    • Calculer la forme des ondes
    • Ce que nous avons obtenu jusqu’à présent
  • 12 Et maintenant ?
    • Regarder le ciel gravitationnel
      allongé dans un transat
    • Les prochaines prises de données
    • KAGRA : un voyage (très froid) sous la montagne
    • Manipuler le vide
    • Une question de quantité
    • Une question de qualité
    • Le troisième LIGO : un détecteur dans des cartons
    • Einstein Telescope et Cosmic Explorer
    • Les supernovæ
    • Les sources continues d’ondes gravitationnelles
    • LISA : un détecteur dans l’espace
  • Épilogue
  • Notes et références
    • Prologue
    • Chapitre 1. Des miettes cosmiques
    • Chapitre 2. Aborder la gravité avec légèreté
    • Chapitre 3. Des ondes dans la matière aux ondes d’espace-temps
    • Chapitre 4. Les pionniers de l’attomètre
    • Chapitre 5. Des monstres qui gazouillent
    • Chapitre 6. La première onde ne s’oublie jamais
    • Chapitre 7. Virgo fonctionne
    • Chapitre 8. Télescopes de tous les pays, unissez-vous !
    • Chapitre 9. Einstein à l’épreuve
    • Chapitre 10. Mesurer l’Univers
    • Chapitre 11. Quand les extrêmes se touchent
    • Chapitre 12. Et maintenant ?
  • Pour aller plus loin
    • Livres
    • Sites web
  • Remerciements
  • Index
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