Einstein@Home

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Détection directe des ondes gravitationnelles émises par les pulsars

 

INSCRIPTION

 

Télécharger BOINC ( tutoriel )

 

URL du projet : http://einstein.phys.uwm.edu/

 

OS / Clients : Windows MacOS Linux  NvidiaATI

Applications optimisées : Aucune

Code source : Ouvert
 

 

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Einstein@Home qu'est-ce que c'est ?

Einstein@Home est un projet qui a été développé dans le but de rechercher des signaux venant d'étoiles extrêmement denses et en rotation rapide à partir des données fournies par "l'observatoire d'ondes gravitationnelles à interféromètre à laser" LIGO aux États-Unis et "l'observatoire d'ondes gravitationnelles" GEO 600 en Allemagne. On pense que de telles étoiles sont des étoiles à quarks ou à neutrons, et on observe déjà une sous-catégorie de celles-ci comme les pulsars ou les objets célestes émettant des rayons-X par les moyens conventionnels. Les chercheurs pensent que certaines de ces étoiles compactes ne sont pas parfaitement sphériques, et si tel est le cas, elles doivent émettre des ondes gravitationnelles particulières que LIGO et GEO 600 devraient commencer à détecter dans les mois qui viennent.

 
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Le pulsar de la nébuleuse du crabe.



Einstein@home ou e@h est un projet organisé à l'occasion de l'année mondiale de la physique (2005). C'est l'université de Milwaukee, Wisconsin, qui est à l'origine du projet mais une trentaine d'universités à travers le monde y participent. Le CALTECH (centre d'étude des nouvelles technologies) s'occupe des 2 détecteurs du LIGO aux États-Unis et le centre Max Planck de Hanovre s'occupe du GEO600 en Allemagne.

Qu'est-ce que le GEO600 et le LIGO ?

Le GEO 600 est un observatoire d'ondes gravitationnelles à Hanovre (Allemagne) construit grâce à une coopération entre des scientifiques Allemands et Britanniques. Le LIGO est quant à lui composé de deux de ces observatoires, l'un situé à Livingston, en Louisiane, et l'autre à Hanford, état de Washington. Ces trois observatoires distinguent des fluctuations dans la structure de l'espace-temps connues sous le nom d'ondes gravitationnelles. Les ondes sont détectées par 2 rayons laser perpendiculaires situés dans chaque installation.


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LIGO : Livingston


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et Hanford.

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GEO600 : Hanovre.



Lorsqu'une onde gravitationnelle passe à proximité des rayons laser, elle modifie de façon infime la longueur de leur trajectoire. Les scientifiques du LIGO et du GEO 600 observent les ondes gravitationnelles en analysant ces modifications de la trajectoire des rayons laser. Plus un rayon laser est long, plus la mesure de la variation de sa trajectoire est précise.
Les rayons effectuent des allers-retours entre des miroirs espacés de 600 mètres au GEO 600 et de 4km aux 2 installations du LIGO, ce qui rend ces observatoires très sensibles. En effet, le LIGO devrait être capable de mesurer des modifications dans les trajectoires des rayons de l'ordre du cent millionième du diamètre de l'atome d’hydrogène.

 

Qu'est-ce qu'une onde gravitationnelle ?

Les ondes gravitationnelles sont des ondulations dans la structure du temps et de l'espace produites par des évènements, dans notre Galaxie et dans tout l'Univers, tels que les collisions de trous noirs, les ondes de choc provenant de l'explosion de supernovas et des pulsars en rotation (étoiles à neutrons ou étoiles à quarks). Ces ondulations dans la structure de l'espace-temps voyagent jusqu'à la Terre, apportant avec elles des informations sur leurs origines ainsi que des preuves inestimables sur la nature de la gravité.

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Albert Einstein a prédit l'existence de ces ondes gravitationnelles dans sa théorie de la relativité générale, mais ce n'est qu'actuellement, au 21ème siècle, que la technologie a suffisamment évolué pour que les scientifiques puissent les détecter et les étudier.
Bien que les ondes gravitationnelles n'aient pas encore été détectées directement, leur influence sur des pulsars binaires (2 pulsars orbitant chacun autour de l'autre) a été mesurée de façon fiable, et il en a résulté qu'elles étaient parfaitement en accord avec les prédictions d'Einstein. Joseph Taylor et Rusell Hulse ont d'ailleurs remporté le prix Nobel de physique en 1993 pour leurs études dans ce domaine.

Quelques informations sur Einstein@home

  • Les scientifiques du projet espèrent 1 Million d'utilisateurs à e@h ( 120.000 actuellement )
  • Deuxième plus gros projet : environ 50 teraFlops de puissance
  • 1000 nouveaux utilisateurs par jour/ projet au plus gros potentiel.
  • Les unités durent environ 10h sur un P4 à 3GHz .





L'écran de veille

description en anglais

L'écran de veille d'Einstein est composé d'une sphère en rotation représentant la voûte céleste et ses constellations. Apparaissent aussi sur cette sphère les pulsars connus ainsi que les restes de supernovas déjà répertoriées. En rouge, ce sont les restes de supernovas connus. Ces supernovas se trouvent en grand nombre au centre de notre Galaxie. En violet, ce sont des pulsars connus qui ont été découverts de façon électromagnétique. Ils se situent surtout dans la voie lactée et dans le centre de notre Galaxie.

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Les possibilités d'interactions avec la carte du ciel :
(seulement en mode avec la fenêtre windows, c'est à dire en appuyant sur "Montrer le Graphique" dans le client Boinc)

Ctrl + bouton gauche de la souris : faire tourner la sphère
Ctrl + bouton droit de la souris : zoom arrière / zoom avant

Ctrl + Page Haut : augmenter la vitesse de rotation.
Ctrl + Page Bas : réduire la vitesse de rotation.
Ctrl + Flèche : rotation de la sphère dans la direction choisie
Ctrl + S : afficher/cacher les étoiles
Ctrl + C : afficher/cacher les constellations .
Ctrl + P : afficher/cacher les étoiles à neutrons (pulsars).
Ctrl + N : afficher/cacher les restes de supernovas.
Ctrl + T : afficher/cacher l'affichage horaire de temps de base GMT.
Ctrl + 0 : réinitialiser le graphique.
Ctrl + L : afficher/cacher les observatoires
Ctrl + B : afficher/cacher la bannière (tout ce qui est statique dans le graphique)

Les touches en italique ne sont pas encore disponibles mais à venir, bien qu'on les attende depuis longtemps maintenant.

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Sur la première capture d'image, les constellations apparaissent à l'envers puisqu'on observe l'Univers visible depuis l'extérieur. Pour voir le ciel tel qu'on le voit toutes les nuits, il faut faire un zoom maximum de tel sorte qu'on observe le ciel depuis l'intérieur de la sphère.

Signification des marqueurs apparaissant sur la carte.
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Cette cible indique la partie du ciel qui est actuellement étudiée. On retrouve aussi les coordonnées de la partie de l'espace étudié par Einstein dans la partie inférieur droite de l'écran de veille ( RA (ascension droite) : 19.55 et DEC (déclinaison): -45.31 ).
Les marqueurs en forme de L représentent la position des instruments qui collectent les données analysées par Einstein, ce sont de très grands interféromètres de Michelson  . Leurs orientations sont exactes, sauf qu'ils ne sont pas représentés à l'échelle.
 
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LIGO Hanford Observatory (LHO), Hanford, Washington, USA, (N 46.45°, W 119.41°), composé de deux interféromètres, l'un avec des bras de 4km de long (H1) et l'autre avec des bras long de 2km (H2).
 
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  GEO600 , Hannovre, Allemagne (N 52.24°, E 9.81°), un interféromètre avec des bras de 600m de long.
 
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  LIGO Livingston Observatory (LLO), Livingston, Louisiane, USA, (N 30.56°, W 90.77°) il est composé d'un interféromètre avec des bras de 4km de long (L1).

 


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