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RELATIVITÉ : Einstein continue à avoir raison, même près d’un trou noir

9 décembre 2019 — Albert Einstein a encore une fois raison: une prédiction de sa théorie de la relativité générale a été testée avec succès aux abords du trou noir super-massif situé au centre de la Voie lactée, notre galaxie.

Pour la première fois, des observations menées avec le VLT (Very Large Telescope) au Chili ont mis en évidence les effets de la relativité générale sur une étoile passant dans le champ gravitationnel intense de ce trou noir, a annoncé jeudi l’Observatoire européen austral (ESO).

« Nous avons vérifié une prédiction importante de la théorie de la relativité générale dans l’environnement d’un trou noir, qui est celle du rougissement gravitationnel », a déclaré à l’AFP Guy Perrin, l’un des « pères » de l’instrument Gravity qui a permis ce résultat, publié jeudi dans Astronomy & Astrophysics. « Plus de 100 ans après son article posant les équations de la relativité générale, Einstein montre qu’il a une nouvelle fois raison, dans un laboratoire bien plus extrême que ce qu’il pouvait imaginer », relève l’ESO.

Un trou noir est un objet tellement dense qu’il empêche toute matière ou lumière de s’échapper. Il est qualifié de supermassif lorsque sa masse va de quelques millions à quelques milliards de masses solaires. Le centre de notre galaxie abrite un de ces monstres invisibles, Sagittarius A*, situé à 26 000 années-lumière de la Terre. Sa masse est équivalente à 4 millions de fois celle du Soleil. Il est entouré d’un amas d’étoiles qui atteignent des vitesses vertigineuses lorsqu’elles se rapprochent de lui.

S’appuyant sur Gravity et deux autres instruments du VLT, l’équipe internationale d’astronomes s’est intéressée à l’une de ces étoiles, S2, et l’a observée avant et après son passage au plus près de Sagittarius A* qui a eu lieu le 19 mai. L’interféromètre Gravity, dont la conception a pris plus de dix ans, combine la lumière collectée par quatre télescopes du VLT européen installé dans le désert d’Atacama au Chili. Sa résolution est 15 fois supérieure à celle des plus grands télescopes optiques.

UNE BALLE DE TENNIS SUR LA LUNE

Au travail depuis 2015, il avait déjà observé le passage de l’étoile S2 près du trou noir en 2016, « mais cette fois-ci, grâce à des améliorations instrumentales, nous avons pu observer l’étoile avec une précision sans précédent », souligne Reinhard Genzel, de l’Institut Max Planck pour la physique extraterrestre à Garching (Allemagne), l’autre père de Gravity. La précision atteinte a été de 50 microsecondes d’angle, « soit l’angle sous lequel une balle de tennis posée sur la Lune serait vue depuis la Terre », selon le CNRS français.

Grâce à cette précision, le mouvement de S2 autour de Sagittarius A* a pu être détecté presque heure par heure. Lorsque l’étoile est passée à 120 fois la distance Terre-Soleil du trou noir (moins de 20 milliards de kilomètres), sa vitesse orbitale a atteint 8 000 kilomètres/seconde, soit près de 3% de la vitesse de la lumière. Des conditions suffisamment extrêmes pour que l’étoile S2 subisse des effets importants liés à la relativité générale. « Selon cette théorie, un corps massif attire la lumière (il courbe les rayons lumineux) ou ralentit le temps. C’est ce dernier effet qui conduit au rougissement aux abords de Sagittarius A* », explique Guy Perrin, qui est astronome à l’Observatoire de Paris-PSL.

« Lorsque l’étoile s’approche du trou noir, elle apparaît plus rouge qu’elle n’est en réalité » car il se produit un décalage de longueurs d’ondes vers le rouge, du fait de la très forte attraction gravitationnelle du trou noir », ajoute-t-il. C’est la première fois que cet effet est mesuré de manière directe pour le champ gravitationnel intense d’un trou noir. « Nos mesures sont totalement compatibles avec la théorie d’Einstein », dit Guy Perrin. En revanche la théorie classique de la gravitation de Newton, testée elle aussi par les astronomes, « ne colle pas avec nos mesures ».

Pour l’ESO, ces résultats sont « le point d’orgue de 26 ans d’observations » menées avec ses télescopes. Le consortium Gravity est dirigé par l’institut Max Planck pour la physique extraterrestre et implique notamment le CNRS, l’Observatoire de Paris-PSL, l’Université de Grenoble-Alpes, le Centre portugais d’astrophysique CENTRA.

Pascale Mollard-Chenebenoit (btlv.fr/source AFP)

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(ESPACE) Les Extraterrestres pourraient bien nous observer

24 juin 2021 : Vous aurez remarqué que lorsque l’on parle de la vie ailleurs dans l’univers, on parle d’une vie extraterrestre, sans jamais évoqué la possibilité que ces mêmes E.T puissent la rechercher également. Pourtant, si la vie existe ailleurs, on peut imaginer que les chercheurs qui y vivent puissent rechercher eux aussi une vie qui leur serait exogène. Dans ce cadre-là, une étude révèle qu’il existe plus de 1700 systèmes stellaires dans lesquels les extraterrestres, s’ils existaient, auraient pu repérer la Terre. Une recherche poussée montre qu’il existe actuellement 1004 systèmes stellaires en mesure d’observer notre planète croiser devant le soleil, et c’est dans ce cadre que les astronomes identifient actuellement les exoplanètes de notre point de vue ici sur Terre. Souhaitant alors encore plus loin l’astrophysicienne Lisa Kaltenegger s’est demandé comment la position, en constante évolution, des étoiles dans l’espace pourrait avoir un impact sur ce nombre.

UNE BASE DE DONNÉES IMPORTANTE

Pour avancer dans cette réflexion, les chercheurs ont pu consulter une importante base de données créée par l’Agence spatiale européenne qui cartographie le mouvement d’un nombre impressionnant de 331 000 étoiles situées à environ 325 années-lumière du soleil.

En prenant à titre d’exemple et pour référence l’idée que les civilisations sont apparues sur Terre pour la première fois il y a environ 5 000 ans, les scientifiques en ont conclu qu’il y avait 1 715 systèmes stellaires qui auraient été en mesure de détecter notre planète à un moment donné pendant cette période. D’autre part, prenant en compte que 313 de ces systèmes se sont depuis déplacés dans une région de l’univers où ils ne peuvent désormais plus nous voir, 319 autres pourront découvrir la Terre dans les 5 000 prochaines années.

UNE VIE INTELLIGENTE PEUT CAPTER NOS ÉMISSIONS RADIO 

Dans ce cadre et en réduisant les possibilités qu’une espèce réelle de vie intelligente nous trouve ici sur Terre, les scientifiques ont déterminé qu’il existe 75 systèmes stellaires qui se trouvent à moins de 100 années-lumière de notre planète et qui, par conséquent, auraient pu capter des émissions de radio émanant de notre planète depuis que les humains ont développé cette technologie il y a 100 ans. Ces mêmes scientifiques pensent que 29 de ces régions possèdent des planètes rocheuses sur lesquelles le développement de la vie aurait été possible. Dans les endroits où des exoplanètes ont déjà été confirmées, les chercheurs ont trouvé sept de ces systèmes stellaires au sein des 2 034 répertoriés. Trois d’entre eux sont actuellement en mesure de voir notre planète.

Dans un communiqué de presse (en anglais) détaillant les résultats de cette étude, l’astrophysicienne Lisa Kaltenegger déclare :  « Notre analyse montre que même les étoiles les plus proches passent généralement plus de 1 000 ans dans une région d’où elles peuvent voir la Terre….si nous supposons que l’inverse est vrai, cela fournit une chronologie saine pour que les civilisations nominales identifient la Terre comme une planète intéressante ». Prenant en compte la jeunesse de notre conquête spatiale la chercheuse rajoute « on peut imaginer que les mondes au-delà de la Terre qui nous ont déjà détectés font les mêmes plans pour notre planète et notre système solaire ». Décidément, il n’a jamais été autant question de la vie extraterrestre. Les plus croyants en la réalité de la vie ailleurs sont persuadés que l’on nous y prépare.  

Bob Bellanca (rédaction btlv.fr)

2020-06-21T17:25:11+02:009 décembre 2019|

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