Une étoile géante un peu trop près du centre de notre galaxie suggère qu’Albert Einstein a encore raison
Des astronomes en Allemagne et en République tchèque ont observé trois étoiles dans un amas stellaire près du trou noir supermassif au centre de notre galaxie, la Voie lactée. En utilisant, entre autres, les données du Very Large Telescope de l’ESO au Chili, les chercheurs ont suivi la façon dont les étoiles se déplaçaient alors qu’elles s’approchaient du trou noir.
Image d’entête : représentation artistique des trois étoiles en orbite autour de Sagittaire A*. (ESO/ M Parsa/ L. Calçada).
L’une des étoiles, appelée S2, présentait de légères déviations dans son orbite ce qui pouvait indiquer d’effets relativistes, selon les scientifiques. Si les observations sont confirmées, cela prouverait que la théorie de la relativité générale d’Einstein tient même dans des conditions extrêmes, dans les champs de gravité produits par des objets comme le trou noir du centre galactique, qui contient la masse de 4 millions de soleils (masse solaire).
Représentation artistique de l’effet de la relativité générale sur l’orbite de l’étoile S2 au Centre de notre galaxie.
(ESO/ M Parsa/ L. Calçada)
Selon la relativité générale, les objets massifs déforment/ courbent l’espace autour d’eux, déviant de leur trajectoire d’autres objets à proximité.
Les étoiles utilisées dans les observations sont si proches du trou noir qu’elles se déplacent à 1 ou 2 % de la vitesse de la lumière, selon les chercheurs, et elles s’approchent à seulement 100 fois la distance Terre-Soleil du trou noir lui-même, ce qui, toujours selon eux, est assez proche selon les normes galactiques.
L’utilisation de corps en orbite pour montrer des effets relativistes n’est pas nouvelle : les observations de la planète Mercure, au 19e siècle, ont montré que ses mouvements s’écartaient de ce que la théorie de la gravité d’Isaac Newton prévoyait. Au début, les astronomes pensaient avoir une preuve de la présence d’une autre planète, qu’ils ont baptisée Vulcain. Einstein a pu montrer, en 1915, que la relativité pouvait expliquer l’écart.
Les mouvements de Mercure ont prouvé qu’Einstein avait encore raison, mais la gravité du soleil est bien faible par rapport à celle d’un trou noir supermassif. C’est pourquoi les chercheurs ont voulu savoir si la théorie d’Einstein était valable dans un environnement plus extrême. Alors que l’effet de lentille gravitationnelle (lorsque la lumière se courbe sous l’effet d’objets massifs, voir l’introduction du Guru aux mirages gravitationnels) montre que les corps massifs déforment l’espace, cette recherche est la première à prendre des mesures d’objet en orbite si proche d’un trou noir.
Effet de lentille gravitationnelle : une grosse planète (ou un objet massif) par sa gravitation peut déformer la courbure de la lumière émise par un objet distant. (ESO/ M Parsa/ L. Calçada)
Malgré deux décennies de données, les chercheurs ont seulement examiné trois étoiles et ont une assez une grande incertitude sur leur valeur calculée. Il y a encore beaucoup à faire pour prouver qu’Einstein s’est trompé… Des mesures plus précises peuvent être effectuées sur ces étoiles en utilisant d’autres expériences pour faire des tests de relativité beaucoup plus fins.
Mais les astronomes s’accordent pour dire que c’est une étape importante, même si il y a foule au centre de la galaxie et d’autres facteurs qui peuvent nuire à une mesure précise. De plus, leurs travaux ont défini un système facile à reproduire pour les scientifiques qui souhaiteraient répéter le test avec d’autres données.
L’étude publiée dans l’Astrophysical Journal : Investigating the relativistic motion of the stars near the supermassive black hole in the galactic center et présentée sur le site de l’ESO : Hint of Relativity Effects in Stars Orbiting Supermassive Black Hole at Centre of Galaxy.
La Physique Globale prédit également la précession anormale de l’orbite de Mercury alors que Paul Gerber faisait 20 ans avant Einstein. https://molwick.com/fr/gravitation/277-mecanique-celeste-mercure.html