Einstein continue à avoir raison, même près d'un trou noir

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"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.

Au centre de notre galaxie (et comme pour toutes les galaxies), il existe un trou noir supermassif Sgr A* de l'ordre de quatre millions de masses solaires. Mais encore faut-il disposer d'instruments capables de suivre l'étoile dans sa course folle (25 millions de km/h), éloignée par ailleurs de 26 000 années-lumière.

En plus de valider Einstein, ces travaux sont la preuve de l'avènement d'instruments permettant l'observation la plus nette jamais réalisée d'un objet si proche d'un trou noir supermassif.

Un trou noir est entouré d'un amas d'étoiles qui atteignent des vitesses vertigineuses lorsqu'elles se rapprochent de lui.

Après 26 ans de préparation et d'observation, l'étoile S2 en orbite autour de Sagittarius A* a effectué son plus proche passage du monstre cosmique et s'est comportée exactement comme la relativité générale le prédisait. Elle n'est distante que de 17 heures-lumière du centre galactique, soit 4 fois la distance Soleil-Neptune. L'instrument Gravity, installé sur le très grand télescope (VLT) de l'ESO, dans le désert d'Atacama, au Chili, et créé pour ausculter le cœur de notre Voie lactée, vient de vérifier une prédiction de la théorie de la relativité générale.

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Mais le groupe n'a pas révélé vendredi le prix envisagé de la transaction, évalué alors à 70 millions d'euros par le magazine Challenges .

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.

Bien que la théorie d'Einstein ait passé tous ces tests avec succès, les scientifiques continuent de l'éprouver, car il est possible que sous certaines conditions la relativité générale puisse être violée, et observer une telle violation révolutionnerait notre compréhension de la physique.

" Selon cette théorie, un corps massif attire la lumière (il courbe les rayons lumineux) ou ralentit le temps". On parle de décalage vers le rouge car cette couleur correspond aux plus grandes longueurs d'onde du spectre lumineux visible par l'homme. "Ce qui se matérialise d'une manière extrêmement concrète par le fait que cet objet apparaît plus rouge", nous explique Guy Perrin, l'astronome qui, avec son équipe et ses partenaires européens, a mis au point Gravity (relisez le portrait que Le Point lui a consacré en janvier dernier). "Or, nous, nous avons trouvé que f = 0,94, ce qui est très compatible avec la relativité générale et pas du tout avec la mécanique newtonienne", précise Guy Perrin. C'est à ce moment-là que nos chercheurs ont pu mesurer cet effet de rougissement gravitationnel. En revanche la théorie classique de la gravitation de Newton, testée elle aussi par les astronomes, "ne colle pas avec nos mesures". Néanmoins, c'est un beau premier résultat que vient d'annoncer l'Observatoire européen austral (ESO) lors d'une conférence de presse organisée pour l'occasion à Garching, en Allemagne.

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.

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