Ondes gravitationnelles et trous noirs

Le 14 septembre 2015, un événement époustouflant défraie l’actualité scientifique : la détection d’ondes gravitationnelles, prédites un siècle plus tôt par la théorie de la relativité générale. Cet ouvrage se concentre sur la découverte expérimentale de ces ondes et sur sa signification théorique. Le physicien Thibault Damour, médaille d’or du CNRS et vulgarisateur de talent, parvient à mettre à la portée de tous cette physique ardue, tant par ses comparaisons suggestives que par la précision des informations factuelles présentées.

Si l’on compare l’espace à de la « gelée » déformée par la présence de masse ou d’énergie, une onde gravitationnelle est comme une déformation se propageant à l’intérieur de cette  « geléee-space tridimensionnelle » dans laquelle nous sommes tous pris. Le système américain LIGO ¹ a capté cette déformation de l’espace liée à la fusion lointaine de deux trous noirs d’une trentaine de masses solaires. Le trou noir nouvellement formé par cette coalescence pourrait être comparé à une cloche sur laquelle on a donné un coup de marteau et qui émet des ondes de vibration caractéristiques de cette cloche, donc une importante source d’informations à son propos. L’auteur explique les difficultés techniques de repérage et d’analyse de ce signal, dernier cri, lointain  « chant du cygne » émis il y a un milliard d’années et à peine perceptible (cinq cents fois plus faible que le niveau instantané du bruit de fond). L’article officialisant sa découverte, publié en 2016, ne parut d’ailleurs qu’après une longue gestation et fut signé par un millier de collaborateurs. Depuis, à la date de mars 2019, dix autres détections de signaux d’ondes gravitationnelles ont confirmé ce premier enregistrement. La possibilité de capter ces ondes inaugure une nouvelle astronomie, ouvrant d’autres terrains d’exploration et reposant sur une immense collaboration mondiale. Avec ce petit ouvrage, disponible aussi au format audio, auditeurs et lecteurs seront ravis d’être conduits d’une manière aussi efficace et synthétique, passant d’un étonnement intimidé à la limpidité d’une compréhension tranquille.

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