Ecole doctorale de Physique de la région Parisienne (ED107)

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4 Introduction relativiste développé pour étudier les modes inertiels y est présenté, ainsi que les tests ayant servi à le valider. Les premiers résultats obtenus avec la version linéaire relativiste de ce code concluent le chapitre. - Le chapitre 5, Modes inertiels dans des étoiles à neutrons relativistes stratifiées, termine le manuscrit avec une présentation du travail entrepris dans la continuité de cet article. Il s’agit d’une étude des modes inertiels à l’aide du même code numérique, mais qui repose sur une description plus réaliste de la microphysique des étoiles à neutrons. Le chapitre illustre ainsi en quelques sortes la nécessité du recours à la physique nucléaire dans l’étude hydrodynamique de ces étoiles, ainsi que la façon dont l’observation des ondes gravitationnelles émises par les modes inertiels peut en retour nous renseigner sur cette même physique nucléaire. Les résultats présentés feront l’objet d’un article en préparation avec S. Bonazzola et P. Haensel. - A la fin du volume, des appendices apportent un éclairage supplémentaire sur certains points.
Chapitre 1 Relativité générale et ondes gravitationnelles Sommaire 1.1 Relativité générale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.2 Ondes gravitationnelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.3 Sources d’ondes gravitationnelles . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.4 Détection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Vingt-trois ans à peine séparent le moment où Maxwell prédit l’existence d’ondes électromagnétiques (1864) de celui où Hertz les mit en évidence expérimentalement (1887). En revanche, même si Einstein montra dès 1916 que sa théorie relativiste de la gravitation prévoyait un phénomène semblable, à savoir la possibilité d’oscillations du champ de gravitation se propageant à la même vitesse que la lumière, les ondes gravitationnelles n’ont toujours pas été observées directement en 2002. Néanmoins, les efforts pour essayer de les détecter ont commencé dans les années soixante, sous l’impulsion de Weber, et il existe aujourd’hui plusieurs télescopes gravitationnels bientôt opérationnels ou en projet. Ainsi, il est désormais raisonnable de croire que la première détection directe d’une onde gravitationnelle devrait avoir lieu dans un futur assez proche. Les raisons pour lesquelles il y a une telle différence entre l’histoire des ondes gravitationnelles et celles des ondes électromagnétiques sont multiples mais fort instructives sur ces théories. En effet, l’une de ces raisons est que même si ces deux théories entrent dans le cadre des théories de jauge, la relativité générale semble bien souvent plus exotique par la façon dont elle brusque les concepts a priori bien établis d’espace et de temps, déjà violentés par sa petite sœur, la relativité dite restreinte. Cette caractéristique fut probablement à l’origine de la longue période qu’il fallut à la communauté scientifique pour admettre la relativité générale, bien qu’Eddington vérifia dès 1919 l’une de ses principales
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