Est-ce que la gravité peut former des vagues ?

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Les vagues gravitationnelles sont des ondes dans l'espace-temps qui voyagent à travers l'Univers. Si vous pensez à la gravité comme étant une force agissant à la distance, c'est difficile de visualiser comment les vagues gravitationnelles peuvent se former. Cependant, si vous utilisez la description plus adéquate de la gravité qui a été développée par Albert Einstein dans sa théorie de la relativité générale, ces concepts deviennent plus logiques. La relativité générale décrit la gravité comme une déformation ou une courbure de l'espace et du temps. Tous les objets déforment l'espace-temps. Quand d'autres objets voyagent à travers cet espace-temps déformé, ils finissent par voyager le long de ces chemins courbés. Ces chemins courbés semblent être le résultat d'une force agissant sur ces objets, alors qu'en réalité ils résultent de l'espace-temps qui est lui-même déformé. Cependant, des objets de petite masse, tels que des arbres ou des maisons, déforment l'espace-temps si peu que c'est difficile de percevoir leur effet. Cela prend des objets plus lourds, tels que des planètes, des lunes ou des étoiles pour que l'effet gravitationnel soit perceptible. Plus un objet est massif, plus il déforme l'espace-temps et son effet gravitationnel sur d'autres objets est plus fort. En pratique, les vagues gravitationnelles sont si faibles qu'elles n'ont pas d'effet significatif sur la vie au quotidien. L'oscillation de déformation de l'espace-temps lors du passage d'une vague gravitationnelle est beaucoup trop faible pour que les humains la ressentent. Seuls des équipements modernes très sensibles sont capables de détecter des vagues gravitationnelles. En fait, cela a pris 100 ans après qu'Einstein avait prédit leur existence pour que la technologie s'améliore suffisamment à fin de les détecter. Un détecteur de vagues gravitationnelles est une longue règle avec la capacité de mesurer très précisément la longueur de cette règle. Par exemple, chaque bras du détecteur LIGO mesure 2,5 miles et ils utilisent des lasers pour mesurer très précisément leur longueur. Même avec des détecteurs modernes, les vagues gravitationnelles sont si faibles que seules les plus larges peuvent être détectées. Les détecteurs actuels ne peuvent détecter les vagues gravitationnelles générées par des planètes en orbite autour de leur étoile ou de lunes orbitant leur planète. Les plus grandes vagues gravitationnelles sont générées quand deux trous noirs orbitent rapidement l'un autour de l'autre pour finalement fusionner. De grandes vagues sont aussi générées quand deux étoiles à neutrons orbitent l'une autour de l'autre, ou quand une étoile à neutrons orbite autour d'un trou noir avant de fusionner. Ce sont les seuls types de vagues gravitationnelles qui ont été détectées à ce jour.

Observatoire de vagues gravitationnelles LIGO