Théorie de la relativité générale

Une vue d'artiste d'une étoile à neutrons en orbite autour d'un trou noir. © Carl Knox, OzGrav - Swinburne University

Sciences

Théorie de la relativité générale

On a simulé comme jamais la collision d'un trou noir avec une étoile à neutrons

Ligo et Virgo n'ont encore détecté qu'une poignée de collisions entre trous noirs et étoiles à neutrons sur environ 90 collisions d'astres compacts, sources d'ondes gravitationnelles. On pense que certains sursauts gamma courts sont le résultat de ces collisions hybrides que l'on vient de simuler sur ordinateur comme jamais, afin de modéliser ces émissions gamma que l'on cherche à observer également pour faire de l'astronomie multimessager.

L'expérience Xenon 1T a-t-elle découvert la matière noire ? Elle se trouve sous le Gran Sasso, en Italie, dans une caverne qui mesure 100 m de long, 20 m de large et 18 m de haut. Le nouvel instrument y est installé à l'intérieur d'un château d'eau de 10 m de diamètre afin de le protéger de la radioactivité naturelle de l'environnement. © Xenon Collaboration

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Théorie de la relativité générale

Un détecteur de matière noire aurait-il découvert des particules d'énergie noire ?

L'énergie et la matière noire sont deux énigmes du modèle cosmologique standard dont nous ne connaissons pas encore la nature, en supposant qu'elles existent bien. Des particules appartenant à une classe particulière de théories associées à une possible cinquième force dans le cosmos observable et pouvant rendre compte de l'énergie noire, les particules caméléons, pointent peut-être le bout de leur nez depuis quelque temps dans une expérience destinée initialement à découvrir des particules de matière noire.

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On a simulé comme jamais la collision d'un trou noir avec une étoile à neutrons

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Un détecteur de matière noire aurait-il découvert des particules d'énergie noire ?

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Théorie de la relativité générale : tous nos articles

Notre univers ne se limite pas à la Voie lactée ! Mais alors, quelle est sa taille ? Est-il fini ou infini ? Pour répondre à ces questions, revenons sur ce que nous savons.

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Espace

Quelle est la taille de l'univers ?

question réponse

• 04/02/2023

Un manuscrit d’Albert Einstein a été vendu aux enchères ce mardi 23 novembre 2021. Il y a quelques mois, une lettre faisant référence au célèbre E=mc2 s’était déjà vendue à prix d’or. Mais cette fois, les enchères ont atteint des sommets ! © MarkoVS87, Adobe Stock

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Albert Einstein

Un manuscrit d’Einstein s’arrache à prix d’or !

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• 24/11/2021

Quelque part autour de 2037, un amas de galaxies géant devrait nous offrir un spectacle pour l’heure unique en son genre. Les astronomes prévoient en effet qu’il rallumera pour nous une supernova qui a brillé pour la première fois en 2016.

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Supernova

Cette supernova va réapparaître dans 16 ans !

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• 17/09/2021

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 ?

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• 23/05/2021

Le physicien théoricien néerlandais Martinus Veltman vient de nous quitter. À la fin des années 1960 et au début des années 1970, avec son étudiant en thèse et futur colauréat du prix Nobel de physique Gerard 't Hooft, il a contribué à lancer la révolution des théories de jauge à l'origine du succès du modèle standard de la physique des particules, spectaculairement confirmé au Cern. Mais il doutait des théories proposées pour dépasser ce modèle.

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Physique des particules

Il doutait de la matière noire, Martinus Veltman, l’un des fondateurs de la théorie des particules moderne, est mort

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• 12/01/2021

Les modes quasi-normaux des trous noirs sont des modes de vibrations fondamentaux et caractéristiques de l'horizon des évènements des trous noirs. Ils conduisent à l'émission d'ondes gravitationnelles au fur et à mesure de l'amortissement de ces vibrations qui font prendre ou reprendre à un trou noir sa forme initiale. On cherche à mettre en évidence ces modes dans le spectre des ondes gravitationnelles, produits notamment lorsque deux trous noirs stellaires entrent en collision et fusionnent pour donner un nouveau trou noir.

Sciences

Trou noir

Que sont les modes quasi-normaux des trous noirs ?

question réponse

• 07/10/2020

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

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• 04/07/2020

Initialement suspecté de comprendre un trou noir stellaire étonnamment massif, le système binaire LB-1 continue de révéler ses secrets. Plusieurs études avaient déjà revu à la baisse la masse de ce compagnon invisible et remis en question sa nature même de trou noir. Une nouvelle étude confirme maintenant qu'il ne s'agirait effectivement pas d'un trou noir. LB-1 serait en fait constitué de deux étoiles non dégénérées formant un système binaire inhabituel.

Sciences

Trou noir

Le système LB-1 ne comprendrait finalement aucun trou noir

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• 30/04/2020

Cette image, prise avec le télescope spatial Hubble Nasa-ESA, montre un gigantesque amas de galaxies situé à environ 4,6 milliards d'années-lumière. Le long de ses frontières, quatre arcs lumineux sont visibles. Ce sont des copies de la même galaxie lointaine surnommée Arc Sunburst. La galaxie Sunburst Arc est à près de 11 milliards d’années-lumière. Trois arcs sont visibles en haut à droite de l'image, le quatrième en bas à gauche. Le dernier est partiellement masqué par une étoile brillante au premier plan, située dans la Voie lactée. © ESA, Hubble, Nasa, Rivera-Thorsen et al.

Sciences

Lentille gravitationnelle

Hubble observe l’image d’une galaxie reproduite 12 fois par un effet de lentille gravitationnelle

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• 23/11/2019

Isaac Newton suggéra que la force qui nous retient au sol est la même que celle retenant la Lune autour de la Terre. Il découvrit la loi de la gravitation. © mr.Timmi, Shutterstock

Sciences

Physique

Gravitation

définition

• 22/09/2019

Avec leurs tailles et leurs masses imposantes générant un fort champ de gravitation, les trous noirs supermassifs et leur environnement sont des laboratoires idéaux pour tester les prédictions de la relativité générale, en espérant aller au-delà. La théorie d'Einstein vient de passer victorieusement deux nouveaux tests en ce sens avec une des étoiles en orbite autour du trou noir supermassif de la Voie lactée.

Sciences

Théorie de la relativité générale

La relativité générale à nouveau vérifiée autour de notre trou noir supermassif

actualité

• 26/07/2019

Description du passage de l'étoile S2 au plus proche du trou noir supermassif Sagittarius A* au cours de son orbite de 16 ans autour de cet objet. L'étude de S2 a conduit à la détermination la plus précise de la distance nous séparant du trou noir, ainsi que de sa masse. © ESO, M. Kornmesser

Sciences

Astrophysique

La distance du trou noir supermassif de la Voie lactée mesurée avec une précision inédite

brève

• 24/05/2019

Dans un avenir proche, les images de trous noirs supermassifs prises avec l'Event Horizon Telescope pourront être détrônées par des radiotélescopes en orbite dans le cadre du projet Event Horizon Imager. On s'attend même à avoir des films montrant l'activité dans le disque d'accrétion autour du trou noir central de la Voie lactée Sgr A*.

Sciences

Trous noirs

Des images de trous noirs plus détaillées avec des radiotélescopes dans l'espace

actualité

• 10/05/2019

Les pulsars sont des cadavres d'étoiles détectés initialement en radioastronomie sous forme d'impulsions radios régulières, tels des phares cosmiques. Les astrophysiciens les étudient depuis leur première découverte en 1967 par Jocelyn Bell, dans la constellation du Petit Renard, à un peu plus de 2.000 années-lumière du Soleil. On en connait aujourd'hui bien d'autres dans la Voie lactée comme les célèbres pulsars du Crabe et Vela PSR B0833-45 plus connu sous le nom de pulsar des Voiles (parfois pulsar de Vela, d'après le nom latin des Voiles).

Sciences

Etoile à Neutrons

Qu'est-ce qu'un pulsar ?

question réponse

• 07/05/2019

Après Seti@home et Einstein@home, les chercheurs vous proposent de contribuer à la chasse aux ondes gravitationnelles produites par les fusions de trous noirs avec BlackHoles@Home. Il s'agit d'utiliser votre ordinateur pour aider à simuler le signal produit par une large gamme de telles fusions.

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Ondes gravitationnelles

Ondes gravitationnelles : partez à la chasse aux collisions de trous noirs avec BlackHoles@Home

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• 15/04/2019

Les astrophysiciens ont obtenu la première image d'un trou noir en utilisant les observations du télescope Event Horizon du centre de la galaxie M87. L'image montre un anneau lumineux formé par la lumière qui se courbe de manière intense autour d'un trou noir 6,5 milliards de fois plus massif que le Soleil. Cette image recherchée depuis longtemps fournit la preuve la plus solide à ce jour de l'existence de trous noirs supermassifs et ouvre une nouvelle fenêtre sur l'étude des trous noirs, de leurs horizons d'évènements et de la gravité. © Event Horizon Telescope Collaboration

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Astronomie

Trou noir supermassif

définition

• 10/04/2019

Sagittarius A* et M87 sont des sources radio. Il est hautement probables qu'elles soient associées à des trous noirs supermassifs, respectivement au cœur de la Voie lactée et de la galaxie Messier 87. Observées avec l'Event Horizon Telescope, elles pourraient révolutionner notre compréhension des trous noirs et de la physique fondamentale. Voici de quoi préciser un peu leur carte d'identité.

Sciences

Trou noir supermassif

Event Horizon Telescope : faisons connaissance avec les trous noirs Sagittarius A* et M87

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• 10/04/2019

C'est une très mauvaise idée, pourtant couramment répandue, d'invoquer le nom d'Albert Einstein pour soutenir la thèse que les travaux révolutionnaires en science proviennent de chercheurs indépendants, initialement rejetés par l’establishment scientifique. Son parcours, bien qu'atypique, démontre le contraire. Les plus éminents éléments de la communauté scientifique ont rapidement reconnu la valeur des travaux du chercheur qui ont été publiés dans les revues de référence de l’époque. On ne peut pas en dire autant de certains esprits excentriques, pseudo génies autoproclamés, de nos jours.

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Physique

Einstein est-il l'exemple du génie initialement rejeté par le système ?

question réponse

• 13/10/2018

Découverts théoriquement par Albert Einstein, les trous de ver sont des sortes de tunnels dans l’espace-temps. Mais existent-ils vraiment ? Et si oui, permettraient-ils de voyager entre les étoiles ?

Sciences

Théorie de la relativité générale

Les trous de ver permettent-ils de voyager entre les étoiles ?

question réponse

• 10/09/2018

Découvrez le portrait d'Albert Einstein, génial scientifique né en Allemagne en mars 1879 et mort aux États-Unis en 1955. Sa théorie fondamentale de la relativité a bouleversé la conception humaine du temps, de l'espace et de l'univers. Nous vous présentons ici un éclairage Futura sur sa vie, ses découvertes et son génie...

Sciences

Physique

Le scientifique prodige Albert Einstein

actualité

• 28/01/2018

Des astrophysiciens ont conduit des simulations numériques qui reproduisent l'accélération de l'expansion de l'univers sans invoquer de la nouvelle physique. Résultat : l'énergie noire pourrait ne pas exister. Toutefois, cela ne remettrait nullement en cause la théorie du Big Bang.

Sciences

Univers

Des doutes sur l'existence de l'énergie noire ?

actualité

• 05/04/2017

Le satellite Microscope va-t-il prendre à défaut Einstein qui, il y a plus de 100 ans, élaborait le principe d'équivalence énoncé par la théorie de la relativité générale ? Lancé en avril 2016, après une période de recette en vol, ce satellite du Cnes débute sa phase d'expérimentation. Premiers indices attendus en juin 2017 avant les résultats finaux en avril 2019.

Sciences

Satellite Microscope

Le satellite Microscope, qui veut mettre Einstein à l'épreuve, débute ses tests scientifiques

actualité

• 12/12/2016

Pari technologique gagné pour les équipes de Lisa Pathfinder, ce satellite de l'Esa qui doit démontrer la faisabilité technique de l'observatoire spatial eLisa, pour détecter les ondes gravitationnelles depuis l'espace. Comme nous l'explique le responsable de la mission, l'engin surpasse les attentes. Ses performances sont cinq fois supérieures au cahier des charges, et très proches de ce qui est requis pour eLisa.

Sciences

Lisa pathfinder

Ondes gravitationnelles : Lisa Pathfinder réussit mieux que prévu

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• 09/06/2016

Après la découverte des ondes gravitationnelles par l'instrument Ligo, les yeux se tournent vers le projet eLisa, qui sera installé dans l'espace et fera beaucoup mieux. Et il avance : Lisa Pathfinder, à 1,5 million de kilomètres de la Terre, vient de démarrer ses opérations. Sa mission est de montrer que l'on peut maintenir deux masses immobiles l'une par rapport à l'autre pour détecter une variation de distance entre elles qui trahirait le passage d'une onde gravitationnelle. Celles de Lisa Pathfinder sont séparées de 38 cm. Celles d'eLisa seront distantes d'un million de kilomètres !

Sciences

ESA

Ondes gravitationnelles : Lisa Pathfinder en mission dans l'espace

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• 17/02/2016

Pour son sixième lancement, le troisième cette année, le lanceur Vega d'Arianespace doit mettre en orbite le satellite Lisa Pathfinder, de l'Agence spatiale européenne (Esa). Cet engin, qui s'installera loin de la Terre, à 1,5 million de kilomètres, est le démonstrateur d'une future mission – eLisa – de détection des ondes gravitationnelles. Suite à un problème technique, le lancement, qui devait avoir lieu ce matin, a été repoussé de 24 heures. Au moins.

Sciences

Lisa pathfinder

Le satellite scientifique Lisa Pathfinder sera-t-il lancé demain ?

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• 02/12/2015

Les scientifiques ne manquent pas d'imagination pour transformer un raté en une belle expérience... En août 2014, deux satellites Galileo n’ont pas été placés sur l’orbite circulaire visée. Mais leurs horloges atomiques et l'excentricité de leur orbite vont permettre à des chercheurs du Syrte de mettre à l'épreuve la théorie de la relativité générale d’Einstein.

Sciences

Constellation de satellites

Relativité : les deux Galileo perdus vont mettre Einstein à l'épreuve

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• 22/11/2015

Cette vue d'artiste illustre un trou noir supermassif avec des millions à des milliards de fois la masse de notre Soleil. Les trous noirs supermassifs sont des objets extrêmement denses enfouis au cœur des galaxies. Dans cette illustration, le trou noir supermassif au centre est entouré de matière s'écoulant vers le trou noir et formant ce que l'on appelle un disque d'accrétion. On voit également un jet de particules énergétiques, censé être alimenté par la rotation du trou noir. © NASA/JPL-Caltech

Sciences

Trou noir supermassif

Trou noir de Kerr

définition

• 24/01/2007

Les superordinateurs de la NASA ont dû donner le meilleur d'eux-mêmes, mais les résultats sont à la mesure de leurs efforts. Les ingénieurs sont parvenus à modéliser en trois dimensions la collision de deux trous noirs, et ce avec une fidélité encore inégalée. Ces résultats théoriques devraient leur permettre d'identifier plus facilement dans les données des détecteurs les ondes gravitationnelles émises par les trous noirs en collision.

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Univers

Une simulation de la collision de trous noirs plus réaliste que jamais

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• 19/04/2006