Les astrophysiciens ont analysé les écarts possibles par rapport à la relativité générale en utilisant des données sur la première fusion enregistrée d'étoiles à neutrons. En particulier, ils ont testé l'hypothèse de l'existence de grandes dimensions supplémentaires de l'espace qui peuvent affaiblir la gravité. Les résultats obtenus indiquent qu'il n'y a pas de telles mesures. La pré-impression de l'œuvre est publiée sur le serveur arXiv.org.
La gravité est très différente des trois autres interactions fondamentales: forte, faible et électromagnétique. Elle est décrite par la théorie générale de la relativité, et jusqu'à présent, les scientifiques n'ont pas été en mesure d'incorporer la gravité dans une théorie unifiée avec d'autres forces unies par le modèle standard. Pour tenter d'expliquer ces faits, les physiciens théoriciens ont avancé de nombreuses hypothèses différentes, parmi lesquelles il existe des modèles dans lesquels il existe de grandes dimensions supplémentaires de l'espace. L'épithète «grand» dans ce cas signifie qu'ils ne ressemblent pas à des dimensions supplémentaires dans la théorie des supercordes, dont la taille est considérée comme extrêmement petite. Selon ces hypothèses, la gravité "détecte" plus de dimensions, c'est pourquoi elle s'avère trop faible dans notre espace à quatre dimensions. Dans le même temps, d'autres interactions ne pénètrent pas dans des dimensions supplémentaires,à cause de laquelle il n'y a ni substance ni lumière.
Dans le nouveau travail, les employés des antennes à ondes gravitationnelles Virgo et LIGO ont effectué des tests de relativité générale, notamment en vérifiant s'il existe des dimensions supplémentaires, car leur présence devrait affecter les ondes gravitationnelles et les atténuer. Pour ce faire, les auteurs ont utilisé les données de l'événement GW170817 - la toute première fusion d'étoiles à neutrons, qui a été enregistrée simultanément par des ondes lumineuses et gravitationnelles. Le critère principal dans ce cas aurait dû être la disproportion entre la diminution de l'amplitude des ondes électromagnétiques et gravitationnelles. Les scientifiques n'ont rien enregistré de tel, ce qui suggère que la gravité n'existe que dans quatre dimensions.
"Dans les prochaines sessions d'observations sur les détecteurs Virgo et LIGO, de nouvelles fusions d'étoiles à neutrons doubles devraient être enregistrées", écrivent les auteurs dans l'article. «Avec les observations électromagnétiques, combiner les informations des événements avec l'émission d'ondes gravitationnelles, y compris les fusions de trous noirs, conduira à des contraintes de plus en plus strictes sur les écarts par rapport à la relativité générale, ou, vraisemblablement, à des indications potentielles de ses lacunes.
