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Einstein et Hubble sur la même longueur d’onde

L'effet de loupe gravitationnelle, conséquence de la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein énoncée il y a plus d'un siècle, a été confirmé grâce au télescope spatial Hubble.

C’est la première fois qu’on réussit à voir la lumière d'une étoile déformée par la force gravitationnelle d'un objet passant à proximité.

Même Albert Einstein ne pensait pas qu’une observation directe était possible avec des étoiles lointaines autres que notre Soleil. Le scientifique jugeait qu'elles étaient trop éloignées les unes des autres.

Les scientifiques estiment que l’effet de loupe gravitationnelle ouvre une nouvelle fenêtre sur l'histoire et l'évolution des galaxies comme notre Voie lactée.

Première preuve

Cet effet de loupe a été observé pour la première fois en 1919 lorsque la lumière du Soleil s'est déformée et a pris la forme d'un cercle lors d'une éclipse totale.

Cette observation avait été la première preuve convaincante de la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein, selon laquelle la gravité est une force fondamentale agissant sur l'espace et le temps.

Cependant, Albert Einstein jugeait ce phénomène impossible à observer avec d'autres étoiles.

Dans un article publié en 1936 dans la revue Science, le physicien allemand écrivait « qu'il n'y avait pas, pour cette raison, d'espoir de voir ce phénomène directement ».

Le scientifique ne pouvait toutefois pas anticiper l'avènement du télescope Hubble en 2009 qui a révolutionné l'astronomie en permettant l'observation de galaxies et d'étoiles très lointaines.

Ce télescope a ainsi permis d’observer la lumière déviée d'une étoile lointaine par la naine blanche Stein 2051-B.

Naines blanches à l’étude

Une naine blanche est une étoile ayant épuisé son hydrogène, mais qui demeure massive malgré une taille réduite.

Presque la totalité des étoiles qui existent et ont existé dans notre galaxie, y compris le Soleil, sont ou deviendront des naines blanches. Cette étape de l’évolution d’une étoile nous informe à la fois sur notre avenir et notre passé.

L'ampleur de la déviation de la lumière d'une étoile dépend directement de la masse et de la gravité exercées par la naine blanche. La masse de Stein 2051-B représente environ les deux tiers de celle du Soleil.

Lors de cette dernière observation, les scientifiques ont remarqué que l'étoile et Stein 2051-B n'étaient pas totalement alignés, expliquant que le cercle d'Einstein formé par la lumière déviée était asymétrique, permettant de calculer la masse de la naine blanche.

Pour le Pr Oswalt, cette observation est importante, car « elle procure un nouvel outil pour déterminer la masse d'objets célestes difficile à calculer autrement ».

Cette recherche « résout aussi un mystère de longue date quant à la masse et la composition de la naine blanche Stein 2051-B », explique-t-il.

Le détail de ces travaux est publié dans la revue Science.

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