Einstein a toujours raison, même au fin fond de l’espace !
A quelque 7000 années-lumière d’ici, la théorie de la relativité générale d’Einstein a encore résisté à son test le plus intense.
Selon l’annonce des scientifiques cette semaine, le projet consistait à observer une petite étoile, mais extrêmement massive, une étoile à neutrons, à rotation rapide et qui a tout d’un pulsar (pour ces “phares” de radiations qu’elle projette le long de son axe magnétique) baptisé PSR J0348+0432. Elle est accompagnée d’une naine blanche, une étoile très dense qui se meurt après avoir perdu la plupart de ses couches externes.
L’étoile à neutrons tourne sur elle-même 25 fois par seconde, et elle orbite autour de la naine blanche toutes les 144 minutes.
La question était : est-ce que cette étrange interaction pourrait enfin faire la lumière sur les limites de la théorie d’Albert Einstein qui explique la gravité comme une entité spatio-temporelle déformée par la matière en son sein ?
Ci-dessous, à partir de l’étude : représentation de l’étoile à neutrons, extrêmement dense, émettant des faisceaux d’ondes radio comme un pulsar, étroitement associé à une naine blanche compacte. Ensemble, elles fournissent aux physiciens un laboratoire cosmique naturel sans précédent, pour l’étude sur la nature de la gravité. Le fond de la grille illustre les déformations de l’espace-temps provoquées par l’effet gravitationnel des deux objets. (John Antoniadis, Institut Max Planck de Radioastronomie )
La relativité générale prédit que même la lumière est déviée par la gravité, ainsi les astronomes pouvaient tester la théorie en regardant à travers un télescope, dans ce cas, un très grand, le Very Large Telescope (VLT) sur le site de l’Observatoire européen austral (ESO) au Chili.
Selon John Antoniadis, en doctorat à l’Institut Max Planck de Radioastronomie à Bonn, Allemagne, et principal auteur de l’étude (lien plus bas) :
J’observais le système avec le VLT de l’ESO, à la recherche de changements de la lumière émise par la naine blanche causée par son mouvement autour du pulsar.
Une analyse rapide m’a fait réaliser que le pulsar était vraiment un poids lourd. Il fait deux fois la masse du Soleil, ce qui en fait l’étoile à neutrons la plus massive que nous connaissons et aussi un excellent laboratoire pour la physique fondamentale.
Les scientifiques s’attendaient à ce que la théorie de la relativité générale d’Einstein , qui est déjà incompatible avec la physique quantique, ne soit, à un moment donné, plus vraie dans des conditions extrêmes. Mais ils ont trouvé que, dans ce cas, la théorie a en effet pu prédire la quantité de rayonnement gravitationnel émis. Dans ce cas, la perte d’énergie due aux ondes de gravité du système s’échappant dans l’espace a ralenti la période orbitale de la paire de huit-millionièmes de secondes par an.
Les scientifiques espèrent maintenant tester les propriétés des trous noirs, en utilisant la même technique, afin de constater s’ils suivent également les prédictions d’Albert Einstein.
L’étude publiée sur Science : A Massive Pulsar in a Compact Relativistic Binary et sur le site de l’ESO : Artist’s impression of the pulsar PSR J0348+0432 and its white dwarf companion.