 prochain taux qu'on va entendre, comment on peut rapprocher les lasers et la matière sonne. Ok. Notre conférencier pour la suite a étudié la physique à Novres et a enseigné l'astronomie dans des endroits reculés comme la Tanzanie et travaille maintenant sur des instruments, sur la conception des instruments desquels il va vous parler maintenant. Et si vous avez une fois un jour la chance de savoir au moins où est la matière sonne, vous aurez peut-être envie d'avoir un de ces instruments. Vous voyez ce que vous voulez applaudir Simon Parker avec Ease of Playing on the Dark Cosmos. Bonjour, merci de m'avoir invité, merci d'être là. Est-ce que vous saviez que l'écran derrière moi avait 2 millions de pixels ? Donc on va supposer que cet écran, c'est tout ce qu'il y a dans l'univers tout entier. Si c'était le cas, cet écran, il serait sombre pour 95 %. 95 % de cet écran serait complètement invisible. Il y aurait quelque chose comme 80 000 pixels qui serait complètement inintéressant. Il y aurait une dizaine de milliers de pixels qui seraient intéressants, des étoiles. Il y aurait à peu près 6000 pixels de neutrinos. Et vous savez ce que c'est ? Les 622 pixels là en dessous, ça c'est vous, ça c'est moi. Ça c'est cette planète. Ça c'est tous les éléments lourds comme l'oxygène, le carbone, l'or, le plutonium. C'est tout ce qu'il y a comme matière qu'on rencontre usuellement. Les astrophysiciens s'intéressent un peu plus et ils s'intéressent à plutôt 5 % que 0,03 % donc c'est ce qu'on voit à droite. Moi je veux dire, je m'intéresse au 95 %. Je m'intéresse à ce que vous pouvez pas savoir dans la partie sombre du cosmos. Bienvenue à écouter le cosmos sombre. Donc je travaille à l'Institut Max Planck pour la physique gravitationnelle et à un institut en Floride. Mon nom est Simon Barck et avant que je continue à parler du côté sombre de l'univers, je vais vous expliquer ce que j'entends par cosmos ou univers. Qu'est-ce que c'est l'univers ? Je pense que vous avez tous entendu que notre univers a commencé par le Big Bang et là on voit la relation entre l'âge de l'univers et sa taille. Il a fallu 300 millions à l'univers pour s'étendre à une taille qui a fait en sorte que la densité soit suffisamment faible pour que la lumière puisse passer, donc qu'il soit transparent. Donc la première lumière qu'on peut observer de l'univers, ses produits, il y a après 300 mille ans. Et donc l'univers a évolué pendant à peu près 14 millions d'années et il est devenu beaucoup plus grand. On suppose que l'univers a maintenant un rayon d'environ 46 milliards d'années de lumière. Donc maintenant vous pourriez vous demander comment on pourrait voir quelque chose qui a 45 milliards d'années de lumière si la lumière n'avait que 13.8 milliards d'années pour nous arriver. Donc quand la lumière a été produite, donc à peu près 300 mille ans après le Big Bang, l'univers était beaucoup plus petit, à peu près 40 millions d'années de lumière de diamètre. Et donc c'est à ce moment-là que la lumière a commencé à voyager vers nous et l'univers s'est étendu pendant le temps où la lumière arrivait jusqu'à nous, un peu comme un élastique qu'on étire. Et il a fallu 13.8 milliards d'années pour traverser ces 46 milliards d'années de lumière. Donc c'est de ça que je pars en parlant de notre univers ou plutôt de mon univers. Je suis au centre de cet univers. Si je bouge de 5 mètres vers la gauche, mon univers va s'étendre vers la droite et se réduire de 5 mètres à gauche. Et donc vous, vous avez chacun votre univers. Et donc il y a d'autres univers très loin qu'on ne pourrait jamais atteindre. Ils n'ont pas de connexion causale avec nous. On ne peut pas les voir, on ne peut pas interagir avec eux. Ce sont des univers à part entière, mais ils sont trop loin pour être comptés comme faisant partie de notre univers. Donc notre univers, il ressemble à ça. On peut en faire des images. On peut voir qu'il y a des milliards et des milliards de galaxies. Est-ce qu'on peut ? Oui. Des milliards et des milliards de galaxies. Chaque galaxie contient des milliards et des milliards d'étoiles. C'est un espace énorme. On peut voir des planètes, des népuleuses, des jets. On peut inférer la présence de trous noirs, on peut faire des images. En fait, c'est tout ce qu'on fait. Tout ce qu'on sait de l'univers à quoi il ressemble, on le connaît de la lumière. Donc la radiation électromagnétique. Ça, c'est tout ce qu'on sait faire. Ça, ce sont les équations de Maxwell. Elle écrive la propagation de la lumière. Une des solutions des équations de Maxwell, c'est l'équation d'ondes qui se traduit par des oscillations périodiques, des champs électriques et magnétiques. Ça, c'est ce qu'on appelle la lumière, c'est le nom d'électromagnétique. On l'utilise sur Terre aussi. On l'utilise pour se voir. Il y a un rayon qui va rebondir sur différents matériaux, sur différentes choses. Chaque matériau renvoie uniquement certaines fréquences, certaines longueurs d'ondes. Nos yeux récupèrent ça et interprètent ces différentes longueurs d'ondes comme différentes couleurs. Différentes couleurs, c'est juste différentes longueurs d'ondes et donc différentes fréquences pour cette onde. Est-ce que ça serait pas sympa de pouvoir non seulement de voir l'univers mais aussi de l'entendre ? On a fait tous ces satellites pour couvrir tout le spectre électromagnétique mais il n'y a pas de moyen d'écouter ce qui se passe dans le cosmos. C'est complètement silencieux, il n'y a que des rayons électromagnétiques. Comment est-ce qu'on pourrait écouter le cosmos ? Sur Terre, on écoute des ondes de pression, des ondes sonores qui traversent l'air mais dans l'espace il n'y a pas de milieu, on ne peut pas transmettre de son dans l'espace. Est-ce qu'il y a un autre milieu dans l'espace ? Depuis une centaine d'années, on connaît les équations de Einstein. Il y a quelque chose qui s'appelle l'espace-temps et les équations de Einstein nous disent que la gravité c'est seulement la courbure de l'espace-temps Quand on a un objet massif, il va courber l'espace et les petits objets vont alors tomber dans cette courbe qui est formée. Par exemple, la Terre crée une courbure dans l'espace-temps et moi je tombe dans ce trou qui est créé par la Terre et c'est ça que je ressens comme étant la gravité. Les équations d'Einstein nous donnent la géométrie de l'espace-temps et il peut être courbe. On a essayé de voir si les équations d'Einstein ont des solutions sous forme d'ondes et maintenant il faudrait trouver aussi qu'est-ce qu'il pourrait y avoir comme source pour émettre saison de gravité stationnelle. Il y a quelques années, on a fait quelques vidéos YouTube donc exactement à propos de ça. Qu'est-ce que je dois faire pour émettre des ondes de gravité stationnelle ? Je vous laisse écouter YouTube pour quelque temps. Il faut résoudre les calculs qui ont été évolués dans l'Einstein's theory afin d'understand. Il dit que pour un système de gravité stationnelle, il n'a qu'une non-zero-third-times-derivative de la quadruple moment de sa tension énergique. C'est assez, c'est un peu compliqué d'understand. Oui, c'est la math. Donc, on a un système qui décrit l'énergie et la matière. Donc, si le résultat de l'équation n'est pas zéro, il y aura des ondes de gravité stationnelle. Donc, l'image que je peux vous donner, c'est très facile à comprendre. Tout ce qu'on a besoin pour avoir des ondes de gravité stationnelle, c'est des objets accéléré, donc des objets massifs. Par exemple, deux étoiles dans leur orbite ou moi qui tourne sur moi-même. Moi, je suis en train d'accélérer mes mains en cercle. Les ondes de gravité stationnelle sont transmises à travers tout l'univers. Il y a beaucoup d'objets l'adore qui sont en train d'accélérer constamment. Par exemple, si on prend deux galaxies qui rentrent en collision ou deux trous noirs qui rentrent en collision. Donc, il y a d'énormes quantités de matière qui accélèrent rapidement. Il y a des plus petits étoiles, des étoiles à neutrons qui tombent dans des trous noirs supermassifs. Donc, ça accélère de la matière, ça produit des ondes de gravité stationnelle pendant qu'elles tombent. On a des systèmes solaires vinaires qui absorbent de l'énergie de choses plus grosses jusqu'à écloser de façon plus importante dans des supernovas énormes qui devraient produire des ondes de gravité stationnelle. Et oui, peut-être qu'on peut avoir des sources artificielles dont de gravité stationnelle des vaisseaux spatiaux qui accélèrent très vite. Qui devraient également produire. Mais tout ce que je viens de vous montrer à l'instant, ce n'est pas de la science-fiction. Non, non, attendez. Nous voyons des étoiles à neutrons tourner rapidement des pulsards. Nous voyons des étoiles vampires. Nous voyons, nous pouvons suivre l'orbite des étoiles qui tournent autour des trous noirs supermassifs. On voit des supernovas qui explosent. Oui, on arrive même, on a même théorie sur comment construire un warp drive. On n'est pas capable de le faire. On n'aime pas encore certain que ce soit possible de le faire. Mais c'est la seule façon qu'on peut imaginer envoyer un vaisseau spatial plus rapidement que la vitesse de la lumière qui n'en prendrait pas de l'eau de la physique. Et ça, c'est assez cool. Et ça implique une combatture de l'espace-temps et de l'énergie négative. Et de l'énergie négative. Mais on sait que si un vaisseau spatial entrait dans cette zone de warp, il produirait des zones gravitationnelles. Et quand on détecterait ces ondes, on pourrait au moins dire non. Non, personne dans l'univers n'utilise un use de warp drive, donc ça n'est pas possible. Ou peut-être qu'on pourrait détecter. On a un détecteur de warp drive si on avait quelque chose pour détecter ça. Alors voyons voir. Comment peut-on détecter les zones gravitationnelles sur Terre ? L'effet principal des zones gravitationnelles sur nous, c'est que ça change les distances. Si vous êtes assis là où vous êtes assis et vous ne bougez absolument pas et vous me laissez être ici et ne pas me déplacer, une zone gravitationnelle passe et traverse la planète. Ce qu'elle fait, c'est que sur une période régulière, elle change régulièrement la distance entre nous en étirant l'espace entre nous et le compressant. Donc vous ne bougez pas, je ne bouge pas, mais notre distance change de manière périodique. Ça, c'est un concept bizarre. Maintenant, on sait comment les détecter. Tout ce qu'on a besoin de faire, c'est mesurer la distance. Mais vraiment de manière très précise. Le gros problème, c'est que si une zone gravitationnelle forte touche notre système solaire, alors la distance entre la Terre et le Soleil change d'une distance de la fraction de la taille d'un atome. Ça, c'est la distance entre la Terre et le Soleil. C'est ça qu'on a besoin de mesurer. C'est cette précision-là qu'on a besoin d'atteindre. On a besoin de mesurer la distance entre la Terre et le Soleil avec la précision d'un atome. Petit problème technique. On a réussi d'ailleurs à les résoudre. Commençons peut-être avec ce à quoi on s'attend à détecter. Si on pouvait mesurer ça, si on pouvait mesurer la distance entre la Terre et l'espace et le Soleil à cette précision et impliquer l'espace et arriver à augmenter le signal pour l'écouter en nom de sonore, on pourrait l'écouter. On pourrait écouter les étoiles qui explosent, on pourrait écouter des trous noirs qui se mélangent et je vous ai apporté des signaux qui ont été générés de ce qu'on s'imaginerait et entendre des pulsards, qui sont des étoiles en rotation. On devrait détecter une signature sonore. Donc voici les signatures sonores. Non. Ça c'est un pulsard. Voici des explosions de Supernova. Est-ce qu'on peut augmenter le son? Pulsard. Supernova. Alors ensuite, on a des étoiles binaires dans notre galaxie qui se curbient toute l'une autour de l'autre. Il y en a tellement qu'elle générerait un bruit de fond. On a des étoiles binaires qui se mélangent et y entrent en collision avec les autres. Elle disparaisse. Et ça pourrait arriver avec deux objets plus massifs comme des trous noirs qui se... qui rentraient là-dedans dans l'un d'autres qui se rapprochent. Et ce qui se mélangue. C'est ce qu'on s'attend à entendre. Et ensuite, on a d'autres étoiles plus petites qui s'effondrent dans les trous noirs super massifs. Et c'est une signature qui est très fascinante parce qu'il y a beaucoup, beaucoup de détails. Vous pouvez entendre les spins qui s'alignent. On peut retirer tellement de physique à partir de ces choses. On a des masses, on a des orbites et des rapides des velocités à partir juste de ces bruits étranges de l'univers. Si on pouvait les détecter. Donc détectons-les. On a construit des détecteurs dont le gravitationnel il y a une vingtaine d'années. Il y a des détecteurs dans les Etats-Unis, en Louisiane et dans l'État de Washington. C'est Ligo. L'interfermètre laser pour des ondes gravitationnelles. Ce sont deux bras qui sont à angle droit et qui font 4 km de long. Quand une onde gravitationnelle passe, la longueur d'un bras va augmenter et l'autre va diminuer. Si on part très précisément la longueur des deux bras, on peut détecter les ondes gravitationnelles. Avec ces 4 km, il faut qu'on soit plus précis qu'une fraction de la taille d'un noyau atomique. C'est pour ça que ça nous a pris autant de temps. L'année dernière, le 14 septembre, je crois. Donc l'année dernière, le 14 septembre, une onde gravitationnelle est passée à travers le directeur. On envoie un rayon laser à un séparateur. Quand les deux bras ont la même longueur, on n'a pas de lumière en sortie. Mais quand la taille des bras change, on voit une lumière qui clignote. La seule chose qu'on a observé, c'est combien de lumière on mesure ici. La distance entre un point complètement brillant et complètement sombre, c'est la moitié de la longueur d'ondes, c'est-à-dire de 500 nanomètres. On peut aller jusqu'à la taille de la fraction d'un noyau atomique pour mesurer les distances. A quelques jours après, on a entendu un signal magnifique. C'est vrai, ce n'est pas une simulation. Ça, c'est la première onde gravitationnelle qu'on n'a jamais détectée avec un détecteur d'ondes gravitationnelles. Ce n'était pas moi, c'était des milliers et des milliers de physiciens qui ont bossé pendant des dizaines d'années. C'est une découverte énorme. On sait maintenant que les prédictions d'Einstein étaient réelles. Je vous montre l'amplitude en fonction du temps. On a aussi la fréquence. La fréquence maximale, c'est de l'ordre de 250 Hz. Ça veut dire que deux objets qui devraient se tourner autour 250 fois par seconde, c'est rapide. La Terre ne fait pas ça autour du soleil. On peut aussi changer la fréquence du signal un peu, le transposer un peu vers le haut. On peut le rendre plus aigu, plus facile à entendre. Vous pouvez récupérer toutes les données brutes sur l'OpenSideCenter. Ils donnent aussi les scripts pitons qui ont servi à l'analyse. Vous pouvez faire tous les traitements que vous voulez avec. Il y a des gens qui ont fait de la musique avec. Ce n'est pas terrible. Vous pouvez faire avec les données brutes. C'est essayer de deviner quel type d'objet a émis ces ondes gravitationnelles. Ce qu'on a trouvé, c'est que ces ondes gravitationnelles ont été émis quelque part en direction de la consolation de la dorade. 1,3 milliard d'années-lumières de chez nous. Deux trous noirs ont fusionné de masques quelques dizaines de fois la masse du soleil. C'est du temps réel ici. Deux trous noirs plus massifs que notre soleil qui orbitent l'un autour de l'autre 250 fois par seconde et qui fusionnent pour donner un trou noir énorme. Ligo a été accordé pour détecter ces ondes gravitationnelles de haute fréquence. Pourquoi ? Parce que sur Terre, on a l'habitude que tout vibre à des fréquences plus faibles. Par exemple, quand je marche, j'ai une fréquence de l'ordre d'un hertz. Un nuage qui passe dans l'atmosphère c'est de l'ordre du millihertz. Toutes les sources de bruit, les vagues dans l'océan couvrent toutes les ondes gravitationnelles à basse fréquence. Toutes les étoiles qui sont plus lentes, on ne pourra jamais les détecter. En astronomie classique, ce qu'on ne peut pas mesurer sur Terre, on le mesure dans l'espace. Là où il n'y a pas de voiture, il n'y a pas de monde, il n'y a pas de personne qui marche. C'est ce qu'on a fait. La proposition pour la mission doit être faite en janvier. On est en train d'écrire la proposition de mission. Lisa consiste en trois satellites qui devraient être lancés d'ici 2034 et qui devraient fabriquer un énorme interfomètre laser dans l'espace. Vous avez trois satellites qui sont séparés par des millions de kilomètres qui envoient des lasers dans les deux directions. Ils font la même chose que l'IGO qui mesure des distances. Si une ondes gravitationnelle passe, on voit les différences. On peut le mesurer cette fois-ci à des fréquences beaucoup plus faibles de l'ordre du milliard. Ces bras sont tellement longs qu'ils sont plus grands que la taille du soleil et on ne peut plus l'avoir dans l'orbite de la Terre. Si vous voulez que votre nom soit écrit sur la proposition de mission, vous pouvez vous inscrire sur ce site et donner des informations de votre nom, votre prénom, votre affiliation et vous serez sur la proposition. Pourquoi on fait tout ça ? Pourquoi on veut détecter des ondes gravitationnelles ? La gravité, c'est la force qui domine dans l'univers. La gravité, c'est cool parce qu'elle est partout. Elle n'est pas seulement dans les étoiles, dans les neutrinos. Ce n'est pas seulement dans les éléments. Elle n'est pas limitée par l'hélium, l'hydrogène. Ça, c'est 5% de la matière qu'on peut voir. La gravité, elle est aussi affectée par la matière noire. La matière noire, c'est quelque chose qui est complètement invisible à nous, mais on sait qu'elle existe parce qu'elle émette la gravité. Si vous regardez dans l'image avec un champ profond de Hubble, vous pouvez voir les galaxies, mais vous voyez aussi des galaxies distordues, comme si quelqu'un avait mis des lentilles, donc une lentille optique devant l'image. Ça, ce sont des champs de gravité tellement forts qui courbent même la lumière. Vous avez fait ces images fantômes de galaxies derrière les autres galaxies qu'on voit. En faisant des analyses de données sur ces images, on peut calculer la masse des structures et on peut avoir de l'information dans l'univers. Et là, on se rend compte que ça ne correspond pas à ce qu'on attend. Il y a beaucoup plus de gravité qu'il y a de matière visible. La solution facile, c'est qu'il doit y avoir de la matière qu'on n'arrive pas à voir. Ce n'est pas le seul indice qu'on a qui doit y avoir plus de matière que ce qu'on voit. Il y a quelqu'un qui a détecté par observation que les galaxies spirales ne tournent pas quand elles devraient. Vous pouvez calculer la vitesse des étoiles les plus lointaines autour de la galaxie. Elles devraient tourner comme à gauche, mais elles tournent comme c'est montré à droite. On peut prouver de manière théorique la courbe qu'on a à droite uniquement en rajoutant cette matière noire. Il doit vraiment y avoir plus de matière invisible dans l'univers. Encore une fois, il y a plus de gravité que ce qu'on pourrait observer avec la matière qu'on observe. On n'a aucune idée de ce que c'est pour l'instant de la matière noire, mais une idée c'est qu'il y a une théorie qui dit que ça pourrait être une interaction entre les photons des particules de lumière standard et des photons virtuels produits par le champ électromagnétique. Vous avez un champ fort, vous avez des photons virtuels, vous avez des photons qui passent à travers et de temps en temps, par chance, ces photons et ces photons virtuels pourraient interagir et produire ce qu'on appelle des actions ou des particules qui ressemblent à des actions. Ces actions ont des propriétés assez similaires pour la matière noire, par exemple qu'elles n'interagissent pas. Ce dont on aurait besoin pour les détecter c'est un champ magnétique fort et ça permet très de détecter les actions et ce sur quoi je travaille c'est un générateur de matière noire donc ça a l'air vraiment cool. Merci. Il y a beaucoup de physiciens qui travaillent là-dessus c'est construit au désir à Hambourg et je travaille moi en Floride donc c'est très international tout ça et on produit des lasers très puissants des champs magnétiques très forts et on veut obtenir en fait ces photons par le laser et ces photons virtuels et donc le laser ne peut pas sortir de notre expérience par contre la matière noire pourrait et donc on peut comparer avec plus loin pas de laser mais les mêmes conditions le champ magnétique, la même cavité en fait par chance si une particule de matière noire passait à travers cette cavité elle pourrait régénérer de la lumière on pourrait à nouveau la détecter alors qu'il n'y avait pas de lumière à la base donc ce projet on espère qu'il sera fini d'ici 2019 c'est plus complexe que ce que je vous ai montré ici c'est un effort international j'aurais utilisé mes dernières minutes avec la dernière partie de notre univers qui est l'énergie noire donc l'énergie sombre constitue à peu près 70% de tout donc qu'est ce que c'est l'énergie sombre on ne peut pas vraiment la voir, on ne peut pas vraiment la sentir donc souvenez vous de notre univers après on peut mesurer la vitesse d'expansion de l'univers on peut voir qu'il est en train d'accélérer son expansion alors en accélération donc l'expansion de l'univers va de plus en plus vite et si quelque chose accélère c'est l'énergie qui la pousse en avant on peut calculer cette énergie de manière relativement simple on peut calculer l'énergie nécessaire pour créer cette accélération de l'univers et de la matière sombre cette énergie doit être équivalente à 70% de toute la matière qu'à notre univers donc pour le moment on n'a aucune idée ce que c'est l'énergie sombre donc vous êtes les bienvenus pour faire un peu de recherche sur celui-là la nature de l'univers n'est pas très... très cool parce que les galaxies vont être vont devenir aussi éloignés l'une de l'autre que la lumière de nos voisins ne pourra plus nous atteindre encore plus vite notre système solaire va être déchiré parce que l'espace entre la Terre et Mars est en expansion tellement rapide que la lumière de Mars ne pourra plus nous atteindre donc les liens dans nos molécules, dans nos corps vont être déchirés parce que l'espace entre les atomes d'oxygène et de carbone vont augmenter pour augmenter plus vite que la vitesse de la lumière donc avant qu'on soit evaporisé il faut d'abord que l'univers se comprenne donc l'univers a besoin de vous donc si vous êtes intéressés tous les projets que je vous avais montré tout à l'heure donc allez sur les différents sites donc la mission Lisa, de Rester, de Dark cosmos donc il y a tellement d'universités qu'il faut de la recherche dans le domaine qu'ils ont tous besoin d'ingénieurs, de physiciens, d'informaticiens etc etc donc si vous avez des questions envoyez-moi un email ou venez me voir plus tard sur le sofa des speakers merci beaucoup, pas si de bonne soirée il ne nous reste plus qu'à vous remercier d'avoir suivi cette traduction qui a été assurée aujourd'hui par Axel et comme d'habitude si vous avez des retours sur la question vous ne le dites pas vous pouvez faire vos retours sur elo.at.c3lingo.org ou diaz.c3t apparemment on a peut-être le temps d'une question qui vient d'internet donc il y a une question sur internet on pense en la déaction des ondes gravitationnelles si les ondes gravitationnelles changent l'espace-temps est-ce que ça ne changera pas aussi le divers des déactions qui ferait qu'on ne les déextrait pas du tout ? eh bien ce qui se passe de manière assez basique c'est que la vitesse de voyage d'aller à la lumière à partir du séparateur de l'Azer de l'autre côté et jusqu'à le côté ce serait modifié alors oui c'est vrai que l'ensemble de l'appareil se distors et augmente en taille mais c'est exactement ce qu'on veut mesurer justement et ça va un petit peu plus vite que dans l'autre direction donc en fait on arrive à compresser l'intégralité de notre appareil il s'étend un petit peu quand les effets des ondes gravitationnelles le traversent mais c'est exactement l'effet qu'on est en train de mesurer donc voilà tout ce sera tout pour aujourd'hui encore des applaudissements pour notre conférencier donc voilà cette fois je crois que c'est vrai