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Comment l’éclipse solaire de 1922 en Australie donna raison à Einstein

Crédits : Ontario Picture Bureau/Wikimedia Commons

Le 21 septembre, l’ombre d’une éclipse solaire totale devait traverser l’Australie. Pour l’occasion, de nombreux astronomes se sont déplacés non seulement pour apprécier le spectacle, mais également dans l’espoir que leurs observations valideraient la théorie de la relativité générale alors controversée d’Albert Einstein, proposée sept ans plus tôt.

Convaincre les sceptiques

En novembre 1915, Albert Einstein annonçait avoir achevé sa théorie de la relativité générale. Dans les grandes lignes, celle-ci décrit l’influence de la présence de matière et plus généralement de l’énergie sur le mouvement des astres en tenant compte des principes de la relativité restreinte, dont la théorie avait été publiée dix ans plus tôt en 1905. Cette théorie affine également la théorie universelle de la gravitation proposée par Newton trois siècles plus tôt.

À l’époque, une manière de tester cette théorie était de photographier l’arrière-plan des étoiles avant et pendant une éclipse. Selon Einstein, la gravité du Soleil devrait alors courber la lumière des étoiles lointaines de notre point de vue, les faisant apparaître dans une position légèrement différente (phénomène de lentille gravitationnelle). Une éclipse pourrait alors permettre aux astronomes de faire cette observation en effaçant l’éblouissement du Soleil, l’espace de quelques minutes.

La Première Guerre mondiale empêcha les astronomes d’étudier la prédiction d’Einstein pendant un temps, mais une occasion se présenta avec l’éclipse solaire du 29 mai 1919. Pour l’occasion, la Grande-Bretagne monta deux expéditions distinctes dans l’espoir qu’au moins l’une d’entre elles puisse faire les observations nécessaires.

L’une d’elle se dirigea vers Sobral, au Brésil, tandis que l’autre se posta sur l’île de Principe, au large de la côte ouest africaine. La première équipe subit une panne d’équipement, mais la seconde réussit à photographier l’événement malgré les intempéries. Pour Arthur Eddington, le responsable de cette expédition, les images recueillies permettaient de confirmer la prédiction d’Einstein sans le moindre doute. Toutefois, beaucoup demeuraient encore sceptiques.

L’éclipse de 1922

Une autre occasion se présenta le 21 septembre 1922. Cette éclipse devait commencer en Éthiopie, puis se diriger vers les Maldives britanniques et l’île Christmas, avant de finalement traverser l’Australie. William Wallace Campbell, responsable de l’observatoire Lick, en Californie, qui avait déjà utilisé son appareil photo de douze mètres pour photographier plusieurs éclipses précédentes, décida de saisir à nouveau sa chance.

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Carte montrant la trajectoire de l’éclipse. Crédits : Argus Journal

Pour l’occasion, il choisit de se positionner à Wallal, dans la région de Kimberley en Australie occidentale, à environ 320 kilomètres au sud de Broome. Le site était quasi inaccessible, mais la météo promettait d’être excellente et l’éclipse y durerait le plus longtemps, offrant cinq minutes complètes de totalité.

Sur place, se trouvaient également des astronomes de l’observatoire de Perth, de l’observatoire solaire de Kodiakanal en Inden et d’une plus petite expédition britannique privée. Le spectacle fut saisissant, permettant à l’équipe de William Wallace Campbell de prendre de nombreuses photos. Après avoir étudié ces énormes plaques photographiques pendant plusieurs mois, Campbell envoya finalement un télégraphe à Einstein pour lui dire que les observations étaient indiscutables.

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Déplacements d’étoiles observés lors de l’éclipse de 1922, cohérents avec les mouvements prédits par la théorie d’Einstein. Crédits : Campbell & Trumper/Lick Observatory Bulletin 1923

C’est ainsi qu’un coin reculé de l’Australie joua un rôle clé dans la démonstration de l’une des vérités les plus fondamentales de l’univers.