Ressources libres - Lumières sur l’Univers
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- Les ondes gravitationnelles
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Evaluation

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exerciceExercice

Question 1)

La luminosité gravitationnelle L d'une source, c'est-à-dire la quantité d'énergie émise par unité de temps sous forme d'ondes gravitationnelles, est en première approximation donnée par la formule

L=(c^5/5*G)*(v/c)^6*(G*M/c^2*R)^2

où M est la masse de la source, R sa taille caractéristique et v la vitesse interne typique.

Quelle est la luminosité gravitationnelle maximale d'une source compacte et relativiste (exprimée en Watts) ?

On rappelle la valeur de la constante universelle de gravitation,G=6.67*10^(-11)*m^3*kg^(-1)*s^(-2) et on prendra pour la vitesse de la lumière c=300000*km*s^(-1). (Conseil : Attention aux unités !)

qcmQCM

1)  Une onde gravitationnelle monochromatique de fréquence égale à 100 Hz se propage dans l'Univers. Quelle est sa longueur d'onde ?



2)  La précision des mesures de distance requise afin de détecter des ondes gravitationnelles sur Terre est équivalente à :



3)  La lumière franchit la distance séparant les détecteurs LIGO de Livingston et de Hanford (3000 km environ) en 10 millisecondes environ. Les signaux d'onde gravitationnelle ont été détectés avec une différence dans le temps de seulement 7 millisecondes. Comment expliquer cette observation ?



4)  Peu avant la coalescence des deux trous noirs, la fréquence des ondes gravitationnelles émises était voisine de 150 Hz. Quelle aurait été la valeur de cette fréquence si les trous noirs avaient été dix fois plus massifs ?





 
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