Le télescope spatial James Webb, un des instruments les plus puissants jamais créés pour explorer l’univers, vient de faire une découverte fascinante. Il a permis de confirmer l’existence d’un phénomène cosmique jusqu’ici hypothétique : le « zigzag d’Einstein ». Ce dernier pourrait éclairer de nombreuses questions en cosmologie et aider à résoudre certains des plus grands mystères de l’univers.
Le zigzag d’Einstein : qu’est-ce que c’est ?
Le zigzag d’Einstein est un phénomène gravitationnel rare observé récemment grâce au télescope spatial James Webb. Il repose sur la théorie de la relativité générale d’Einstein qui prévoit que la lumière d’un objet lointain peut être déviée par la présence d’objets massifs, tels que des galaxies, qui courbent l’espace-temps autour d’eux. Ce phénomène est souvent appelé lentille gravitationnelle, car il crée des images multiples ou des anneaux autour de l’objet déformant.
Cependant, le zigzag d’Einstein est une forme encore plus complexe de lentille gravitationnelle. Contrairement aux cas plus simples où la lumière passe autour d’un seul objet massif, le zigzag se produit lorsqu’un quasar (un noyau galactique très lumineux alimenté par un trou noir supermassif) traverse deux régions distinctes d’un espace-temps déformé, causées par deux objets massifs. Ce processus crée non seulement plusieurs images du même objet, mais aussi un décalage temporel et spatial qui montre que la lumière suit des chemins multiples et légèrement différents autour des deux lentilles.
Ainsi, au lieu de simplement multiplier l’image du quasar comme on le voit avec les lentilles classiques, la lumière prend un chemin complexe qui peut être décrit comme un zigzag entre deux objets massifs qui déforment l’espace-temps à des distances différentes. Cela donne une vue plus détaillée et plus décalée de la lumière, fournissant ainsi de nouvelles informations pour les chercheurs qui étudient la matière noire et l’énergie noire, des éléments mystérieux qui régissent l’Univers.
La découverte : un quasar et six points lumineux
Tout a commencé en 2018, lorsqu’un groupe d’astronomes a découvert un quatuor de points lumineux identiques à plusieurs milliards d’années-lumière de la Terre. Ces points étaient des images d’un quasar du nom de J1721+8842 qui semblait avoir été dupliqué par un phénomène de lentille gravitationnelle. Au début, les scientifiques pensaient que ces quatre images provenaient du même quasar.
Cependant, en 2022, de nouvelles observations ont révélé deux autres points lumineux supplémentaires, ainsi qu’un anneau rouge pâle autour de l’ensemble. Ce spectacle intrigant a amené les chercheurs à émettre une nouvelle hypothèse : ces six images provenaient peut-être de deux quasars binaires différents et non d’un seul quasar dupliqué. C’est là que le télescope James Webb entre en jeu. Grâce à la technologie de pointe du télescope Webb, les chercheurs ont en effet pu obtenir des données plus détaillées et plus précises que jamais. En réanalysant les six points lumineux, l’équipe a découvert qu’ils provenaient tous d’un seul quasar. Les images supplémentaires plus faibles étaient en réalité dues à une déviation de la lumière qui passait autour de deux objets massifs différents situés à des distances légèrement différentes.
Pourquoi cette découverte est-elle si importante ?
Les lentilles gravitationnelles comme celle observée ici sont des outils précieux pour les astronomes et les cosmologistes. En étudiant comment la lumière est déformée par des objets massifs, les chercheurs peuvent en apprendre davantage sur la masse de ces objets et sur des phénomènes encore mystérieux, comme la matière noire et l’énergie noire, qui influencent l’expansion de l’univers.
En effet, une des grandes énigmes de la cosmologie moderne est la tension de Hubble, un écart entre les taux d’expansion de l’Univers observés localement et ceux mesurés à partir des données des étoiles lointaines. La découverte du zigzag d’Einstein pourrait aider à résoudre ce problème. En mesurant précisément la déformation de la lumière et en analysant les données collectées, les chercheurs espèrent mieux comprendre la constante de Hubble et l’énergie noire, deux éléments cruciaux pour expliquer comment l’Univers se dilate.
Cependant, cette découverte n’est que le début. L’analyse des données prises par le JWST est complexe et pourrait prendre encore plus d’un an avant que les chercheurs ne puissent en tirer des conclusions précises. L’étude du zigzag d’Einstein promet néanmoins d’ouvrir de nouvelles avenues pour comprendre la dynamique du cosmos à grande échelle.
