• Cosmologie: MUSE et Hubble permettent de réaliser le test le plus précis à ce jour de la théorie de la relativité générale d’Einstein à l’extérieur de la Voie Lactée!____¤201806

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «A precise extragalactic test of General Relativity» sont publiés dans la revue Science et disponibles en pdf, a permis, grâce à l’instrument MUSE qui équipe le VLT l’ESO au Chili et au télescope Hubble du consortium NASA/ESA, de réaliser le test le plus précis à ce jour de la théorie de la relativité générale d’Einstein à l’extérieur de la Voie Lactée.

     

    Plus précisément, «la galaxie voisine ESO 325-G004 a joué le rôle d’une puissante lentille gravitationnelle, courbant la lumière issue d’une lointaine galaxie située en arrière-plan et générant un anneau d’Einstein sur sa périphérie» (*). L’instrument MUSE a d'abord permis de mesurer «le mouvement des étoiles au sein de ESO 325-G004» et d'en déduire la masse de cette galaxie elliptique voisine en estimant «la masse galactique nécessaire à maintenir ces étoiles en orbite».

     

    Ensuite, l'observation par le Télescope Spatial Hubble de l'anneau d’Einstein «résultant de la courbure de la lumière en provenance d’une lointaine galaxie par ESO 325-G004» a permis «de mesurer la courbure de la lumière et donc de l’espace-temps générée par l’énorme masse de ESO 325-G004» («la théorie de la relativité générale d’Einstein prévoit que les objets déforment l’espace-temps périphérique, courbant tout faisceau de lumière passant à proximité»).

     

    Enfin, en «comparant la masse d’ESO 325-G004 à la courbure de l’espace environnant», il est apparu «qu’à ces échelles astronomiques, la gravité se comportait conformément aux prédictions de la théorie de la relativité générale» avec «une incertitude de 9% seulement». C'est là le test «le plus précis de la relativité générale effectué à l’extérieur de la Voie Lactée» au moyen «d’une seule et même galaxie».

     

    Soulignons ici que «seules quelques centaines de puissantes lentilles gravitationnelles sont connues (trop lointaines pour la plupart pour permettre la détermination précise de leurs masses) et que la galaxie ESO 325-G004, située «à quelque 450 millions d’années lumière de la Terre», «est l’une des lentilles les plus proches de nous».

     

    Alors que «la relativité générale a été testée avec une précision exceptionnelle à l’échelle du Système Solaire» et que «les mouvements des étoiles au centre de la Voie Lactée font l'objet d'une étude détaillée», aucun test précis n’avait «encore été effectué à des échelles astronomiques plus vastes. Il est pourtant indispensable de tester, sur de grandes distances, les propriétés de la gravité «pour valider notre modèle cosmologique actuel», car «des théories alternatives prévoient que les effets de la gravité sur la courbure de l’espace-temps sont dépendants de l’échelle considérée».

     

    Au bout du compte, cette étude montre qu’il est peu probable que l'hypothèse de cette dépendance d'échelle soit exacte, à moins que les différences se produisent à des échelles supérieures à 6000 années lumière.

     

     

    Lien externe complémentaire (source Simbad)

    (*) ESO 325-G004

     

     


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