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La relativité générale testée sur des échelles galactiques : Einstein a de nouveau raison

Crédits : Pixabay

La courbure de l’espace vide causée par une galaxie entière a maintenant été fixée avec une précision sans précédent, démontrant que la théorie de la relativité générale d’Einstein règne toujours sur une échelle macro-cosmologique.

Des astronomes ont récemment combiné les données du Very Large Telescope de l’Observatoire européen austral et du télescope spatial Hubble de la NASA pour examiner comment la lumière se déforme sous l’effet d’une galaxie. L’approche de la relativité générale d’Albert Einstein n’avait été testée jusqu’à présent que sur des objets pas plus grands que des étoiles. S’il n’y avait aucune raison de supposer que la célèbre idée d’Einstein ne fonctionnerait pas pour de plus grands objets, une observation directe vaut toujours mieux que des suppositions.

« La relativité générale prédit que les objets massifs déforment l’espace-temps », explique l’astronome Thomas Collett de l’Université de Portsmouth (Royaume-Uni). « Cela signifie que lorsque la lumière passe près d’une autre galaxie, le chemin de la lumière est dévié ». Alors que ces effets de lentilles gravitationnelles induites par des galaxies ont déjà été mis en pratique, personne n’avait été capable de mesurer le phénomène cette courbure avec précision. C’est désormais chose faite. Pour ce faire, l’équipe s’est appuyée sur la galaxie ESO325-G004 (E325), située à environ 500 millions d’années-lumière de la Terre.

Cette dernière a ici éclipsé une seconde galaxie de telle façon que la lumière de fond fut obligée de suivre un chemin dévié. Les astronomes ont alors mesuré la vitesse des étoiles d’E325 pour obtenir une estimation de la masse de la galaxie, en utilisant la relation entre sa gravité collective et l’inertie des étoiles. « Nous avons ensuite comparé cette masse aux fortes séparations d’images de lentilles que nous avons observées avec le télescope spatial Hubble », poursuit le chercheur. Le résultat était en accord avec la relativité générale d’Einstein, avec une marge d’erreur 9 % (attendue pour un tel test).

La gravité sur ces échelles de longueur astronomique se comporte ainsi comme prévu par la relativité générale. Cela exclut certaines théories alternatives de la gravité. « L’Univers est un endroit incroyable fournissant de telles lentilles que nous pouvons utiliser comme nos laboratoires », ajoute le membre de l’équipe Bob Nichol. « C’est tellement satisfaisant d’utiliser les meilleurs télescopes du monde pour défier Einstein, seulement pour découvrir à quel point il avait raison ».

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