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Cosmologie. Les ondes gravitationnelles seraient de retour

L'annonce en février 2016 de la découverte d'ondes gravitationnelles avait fait grand bruit. Une onde gravitationnelle (ici abrégées en OG) est une oscillation de l'espace-temps qui se propage à grande distance de son point de formation.

Elle ne peut résulter pour être perceptible que d'événements majeurs tels que la collision de deux trous noirs de très grande masse. Il ne s'agit pas d'ondes faisant suite à une éventuelle création de l'univers, dites OG primordiales, mais d'ondes entrant dans les limites de l'espace temps, même si elles s'étaient produites des milliards d'années avant notre époque, autrement dit aussi à la distance d'un nombre, c'est la cas de le dire, astronomique de kilomètres. La découverte d'OG avait eu une importance considérable car elle paraissait confirmer l'hypothèse einsténienne relative à l'espace-temps, qui est encore parfois discutée aujourd'hui.

Peu de temps après cependant, comme il est fréquent en matière de recherche scientifique, des physiciens de l'Institut Niels Bohr de Copenhague avaient contesté cette découverte. Les ondes observées dans les détecteurs interférométrique LIGO ( Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) et Virgo étaient dues selon eux à des erreurs expérimentales. Les oscillations observées auraient correspondu à des bruits ambiants ou d'origine sismique perçus par des instruments très sensibles. Cette annonce avait crée une vive déception dans la communauté scientifique. Certains chercheurs cependant s'étaient déclarés non convaincus. Ils avait poursuivi une analyse plus fine des données enregistrées par les deux détecteurs afin d'éliminer une possible erreur d'interprétation, sinon une erreur expérimentale.

Des experts extérieurs à l'Institut Niels bohr, conjointement avec les responsables de l'annonce, avaient revu soigneusement leurs analyses. Aujourd'hui, dans deux articles différents (voir références ci-dessous) ils indiquent sans s'être entendu entre eux qu'il n'y avait pas eu en fait d'erreurs ni dans les observations de LIGO et Virgo, ni dans leur interprétation. Les ondes perçues correspondent bien à des événements s'étaient produit loin dans le cosmos. Ces articles ont été reçus avec soulagement par tous les chercheurs ayant utilisé le concept d'OG en argument de diverses hypothèses cosmologiques.

Nous n'en dirons pas plus ici, renvoyant le lecteurs aux sources et références ci-dessous, ainsi qu'à nos précédents articles. Ajoutons seulement ici ce qui devrait être une banalité. Les observations n'ont de sens que si elles sont convenablement interprétées, mais à l'inverse, des conflits d'interprétations obligent à de nouvelles observations .

Références

1) Article dans Physical Letters Extraction of black hole coalescence waveforms from noisy data https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269318306129?via%3Dihub

Abstract

We describe an independent analysis of LIGO data for black hole coalescence events. Gravitational wave strain waveforms are extracted directly from the data using a filtering method that exploits the observed or expected time-dependent frequency content. Statistical analysis of residual noise, after filtering out spectral peaks (and considering finite bandwidth), shows no evidence of non-Gaussian behaviour. There is also no evidence of anomalous causal correlation between noise signals at the Hanford and Livingston sites. The extracted waveforms are consistent with black hole coalescence template waveforms provided by LIGO. Simulated events, with known signals injected into real noise, are used to determine uncertainties due to residual noise and demonstrate that our results are unbiased. Conceptual and numerical differences between our RMS signal-to-noise ratios (SNRs) and the published matched-filter detection SNRs are discussed.

2) Article dans arxiv 
Investigating the noise residuals around the gravitational wave event GW150914
https://arxiv.org/abs/1811.04071

Voir aussi

https://www.quantamagazine.org/studies-rescue-ligos-gravitational-wave-signal-from-the-noise-20181213/?utm

https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/astronomie-ondes-gravitationnelles-ligo-virgo-ont-detecte-4-nouvelles-fusions-trous-noirs-67503/

https://fr.wikipedia.org/wiki/Onde_gravitationnelle

Note

Sur les ondes gravitationnelles, voir aussi
https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.98.105019

 

14/12/2018

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