Une rosace qui confirme les théories d’Einstein

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Au centre de la Voie lactée, à 26.000 années-lumière de la Terre, réside un trou noir supermassif d’environ 4 millions de masses solaires autour duquel tourne un amas dense d’étoiles appelées étoiles S et qui finiront un jour par être englouties par le monstre gravitationnel que représente Sagittarius A*. Parmi ces étoiles, S2 est l’une de celles qui dans sa ronde qui dure 16 années se rapproche le plus du trou noir, à environ 120 fois la distance Terre-Soleil. Des observations qui ont duré près de 30 ans indique que son orbite varie en raison d’un phénomène appelé précession et qui est ainsi démontré pour la première fois pour cette configuration d’une étoile autour d’un trou noir supermassif.

La première vérification de la Relativité

Albert Einstein a présenté pour la première fois sa théorie de la relativité générale en 1915. Depuis lors, elle a été testée à maintes reprises et jusqu’ici jamais mise en défaut. La première confirmation mathématique fût apportée par le savant lui-même qui expliquait par sa nouvelle théorie l’avance, ou précession, de l’orbite de Mercure. La planète, comme toutes les planètes du système solaire, tourne autour du Soleil en formant une ellipse qui n’est pas fixe mais tourne lentement dans son plan. Ce phénomène s’explique par les interactions gravitationnelles causées par les autres planètes, toutefois, pour Mercure, il existe un petit différentiel découvert dès le 19ème siècle que ne peut justifier la mécanique newtonienne. Mais qu’explique très précisément la théorie d’Einstein qui obtenait ainsi sa première confirmation. Cette précession a également été calculée pour un couple de pulsar en 2008 ce qui a permis une nouvelle fois de valider la théorie de la relativité générale.

27 années d’observation

C’est ce même phénomène de précession qui a été observée pour l’orbite de S2 par des astronomes qui ont suivi le trajet de S2 à l’aide de différents instruments associés au VLT, le Très grand télescope de l’ESO. Une traque qui a commencé il y a 27 ans et qui a donné lieu à 330 mesures de la position de l’astre. Au terme desquelles il est possible de prouver « de manière robuste la précession de S2 dans son parcours autour de Sagittarius A*« , affirme Stefan Gillessen de l’Institut Max Planck pour la physique extraterrestre, qui a dirigé l’analyse des mesures qui fait l’objet d’une publication dans la revue Astronomy & Astrophysics. Une étude qui confirme une nouvelle fois grâce à la trajectoire en rosace d’une étoile au centre de la galaxie la validité de la relativité générale.

Cette même étoile S2 avait déjà servi à soutenir la théorie d’Einstein, il y a deux ans dans des travaux menés par la même équipe internationale dont le CNRS est partie prenante. Cette fois, les chercheurs s’intéressaient à un autre phénomène : le rougissement gravitationnel.

Source : Sciences et avenir

Marino Stozza
Marino Stozza
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