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Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

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1 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo
VIRGO: Détecteur d’ondes gravitationnelles D. Verkindt 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

2 Les ondes gravitationnelles
22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

3 Naissance des ondes gravitationnelles
25 Novembre 1915 A. Einstein, Preussiche Akademie der Wissenschaften, Sitzungsberichte, p. 688 (1916) A. Einstein, Preussiche Akademie der Wissenschaften, Sitzungsberichte, p (1918) 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

4 De la gravitation à l’onde gravitationnelle
Une charge électrique accélérée crée une onde électromagnétique e- Une masse asymétrique accélérée crée une onde gravitationnelle 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

5 Les effets d’une onde gravitationnelle
Une onde gravitationnelle déforme l’espace. Elle modifie la mesure des distances. h = DL / L L L+DL 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

6 Une source indétectable: vous
h = à un mètre 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

7 Une source indétectable: les planètes
La lune tournant autour de la terre: h = (fréquence = Hz) La terre tournant autour du soleil: h = (fréquence = Hz) 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

8 Des sources formidables: les trous noirs
Formation d’un trou noir trou noir supermassif au centre de NGC4261 (photo) Petit déjeuner d’un trou noir (dessin) h < à années-lumière 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

9 Des sources explosives: les supernovae
SN 1987A « simulation » de l ’explosion d’une supernova h = à 3 millions d’années-lumière 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

10 Des sources sures: les coalescences de binaires
Un signal bien connu théoriquement Deux étoiles qui émettent des ondes gravitationnelles se rapprochent h(t) Hz f(t) sec h = à 3millions d’années-lumière 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

11 Les premiers signes d’existence des ondes gravitationnelles
Le pulsar binaire - Découvert en par Hulse et Taylor avec le radio-télescope d’Arecibo - Période de rotation du système : 7.7 heures - Distance à la terre: années-lumière - Collision prévue dans 300 millions d’années R.A. Hulse et J.H.Taylor, The Astrophysical Journal, 195, 1975, L51 Hulse Taylor J.H.Taylor and J.M. Weisberg, « Further experimental tests of relativistic gravity using the binay pulsar  », Astrophysical Journal 345, (1989) 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

12 Difficulté de la détection des ondes gravitationnelles
Système binaire d’étoiles à neutrons dans les galaxies voisines: h = 10-21 h = DL / L = 10-21 150 millions de kilomètres 10-10 mètres 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

13 Les détecteurs d’ondes gravitationnelles
22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

14 Détection interférométrique d’une onde gravitationnelle
Faisceau laser incident INTERFÉROMÈTRE Franges d ’interférence 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

15 Détection interférométrique d’une onde gravitationnelle
Faisceau laser incident Frange noire 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

16 Détection interférométrique d’une onde gravitationnelle
DL Faisceau laser incident DL Hors frange noire 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

17 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo
Aujourd’hui des interféromètres géants de 3 ou 4 km de long sont à l’écoute du ciel 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

18 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo
L’expérience LIGO Source: Stan Withcomb (Ligo) 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

19 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo
L’expérience LIGO Hanford Livingston 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

20 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo
L’expérience VIRGO Octobre 2001 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

21 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo
L’expérience VIRGO Bras de l’interféromètre: 3 km de long 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

22 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo
L’expérience VIRGO Ouest Nord 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

23 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo
L’expérience VIRGO Les enceintes à vide 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

24 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo
L’expérience VIRGO Les super-atténuateurs sismiques 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

25 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo
L’expérience VIRGO Les miroirs 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

26 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo
L’expérience VIRGO Système de détection des interférences: banc optique interne 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

27 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo
L’expérience VIRGO run E0 (septembre 2001) run E4 (juillet 2002) 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

28 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo
L’expérience VIRGO La nature est bruyante! photodétecteur laser 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

29 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo
L’expérience VIRGO Sensibilité du détecteur 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

30 Performance actuelle de l’interféromètre VIRGO
septembre 2001 décembre 2001 avril 2002 mai 2002 juillet 2002 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

31 Les différentes façons de voir l’Univers
Portraits de la nébuleuse du Crabe ? Source: A Weinstein (Ligo) Ondes Gravitationnelles 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

32 Une nouvelle fenêtre sur l’Univers
Interféromètres dans l’espace Projet LISA 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

33 Conclusion et raccourcis
Ancien détecteur d’ondes gravitationnelles ( ) 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

34 Conclusion et raccourcis
Futurs observatoires d’ondes gravitationnelles ! 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

35 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo
Pour plus d’informations: wwwlapp.in2p3.fr/virgo FIN 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

36 Détection interférométrique d’une onde gravitationnelle
Source: K. Thorne (Ligo) < m DL = h L < km 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

37 Les détecteurs interférométriques dans le monde
3 km 4 km 300 m 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

38 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo
L’expérience VIRGO Les travailleurs du LAPP 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

39 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo
L’expérience VIRGO Photodiodes de détection: banc optique externe 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

40 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo
L’expérience VIRGO Asservissements de l’interféromètre 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

41 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo
L’expérience VIRGO Surveillance de l’environnement daq_ok turbopompe delock 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

42 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo
L’expérience VIRGO Faux scoop: un événement « coalescence de binaires » détecté dans VIRGO !! 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

43 Performances actuelles des interféromètres : TAMA
22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

44 Performances actuelles des interféromètres: LIGO
22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

45 Une nouvelle fenêtre sur l’Univers
22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

46 Une nouvelle fenêtre sur l’Univers
Les télescopes optiques, sur terre et dans l ’espace Les radio-télescopes Les détecteurs de neutrinos Les détecteurs d’ondes gravitationnelles 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo


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