Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

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1 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo
La Détection des ondes gravitationnelles D. Verkindt 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

2 Première détection de la gravitation
25 Novembre 1915 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

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

4 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

5 Comment est créée une 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

6 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

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

8 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

9 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

10 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

11 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

12 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

13 Difficulté de la détection des ondes gravitationnelles
h = DL / L = 10-21 150 millions de kilomètres 10-10 mètres 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

14 Un détecteur d’ondes gravitationnelles: Virgo
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15 Détection interférométrique d’une onde gravitationnelle
Faisceau laser incident Franges d ’interférence 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

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

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

18 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

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

20 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

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

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

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

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

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

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

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

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

29 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

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L’expérience VIRGO run E0 (septembre 2001) run E4 (juillet 2002) E 0 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

31 Performance actuelle de l’interféromètre VIRGO
C1: Sept 2003 C4: juil 2004 C5: dec 2005 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

32 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

33 Les autres interféromètres détecteurs d’ondes gravitationnelles
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34 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo
600 m 3 km 4 km 300 m 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

35 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo
L’expérience LIGO LIGO Hanford Observatory (LHO) H1 : 4 km arms H2 : 2 km arms 10 ms LIGO Livingston Observatory (LLO) L1 : 4 km arms 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

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

37 Sensibilité actuelle de l’interféromètre LIGO
22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

38 Les différentes façons de voir l’Univers
Portraits de la nébuleuse du Crabe 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

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

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Les nouveaux télescopes: des interféromètres géants de 3 km à l’écoute du ciel 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

41 Les ondes gravitationnelles: une nouvelle fenêtre sur l’Univers…
Pour plus d’informations: wwwlapp.in2p3.fr/virgo 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo

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Le Futur Interféromètres dans l’espace Projet LISA 22 Mai 2003 Visite du LAPP D. Verkindt, LAPP, Virgo