La gravité est la colle mystérieuse et étrange qui maintient l’univers ensemble, mais ce n’est pas la fin de son charme. On peut aussi profiter de la façon dont l’espace-temps se déforme pour voir des objets lointains qui seraient très difficiles à détecter.
C’est ce qu’on appelle une lentille gravitationnelle, et c’est un effet prédit par Einstein, et il est magnifiquement illustré dans une nouvelle édition du télescope spatial Hubble.
Au centre de l’image (ci-dessous) se trouve un anneau brillant presque parfait avec ce qui semble être quatre points lumineux interconnectés sur toute sa longueur, s’enroulant autour de deux autres points avec une lueur dorée.
(ESA/Hubble & NASA, T. Treu ; Remerciements : J. Schmidt)
C’est ce qu’on appelle l’anneau d’Einstein, et ces points lumineux ne sont pas six galaxies, mais trois : deux au milieu de l’anneau et un quasar derrière, leur lumière déformée et amplifiée lorsqu’elle traverse le champ gravitationnel au premier plan. Galaxies.
Étant donné que les masses des deux galaxies de premier plan sont très élevées, cela provoque la courbure gravitationnelle de l’espace-temps autour de la paire. Toute lumière qui traverse ensuite cet espace-temps suit cette courbure et pénètre dans nos télescopes déformée et déformée – mais aussi agrandie.
Diagramme de lentille gravitationnelle. (NASA, ESA et L. Sidewalk)
Il s’avère qu’il s’agit d’un outil vraiment utile pour sonder à la fois les confins lointains et proches de l’univers. Tout ce qui a une masse suffisante peut agir comme une lentille gravitationnelle. Cela pourrait signifier une ou deux galaxies, comme nous le voyons ici, ou même des amas de galaxies massifs, qui produisent un merveilleux désordre de traînées de lumière à partir de beaucoup de choses derrière eux.
Les astronomes qui examinent l’espace lointain peuvent reconstruire ces scans et répéter les images pour voir des détails plus précis des galaxies lointaines avec une lentille. Mais ce n’est pas tout ce que les lentilles gravitationnelles peuvent faire. La force de la lentille dépend de la courbure du champ gravitationnel, qui est directement liée à la masse autour de laquelle elle est courbée.
Ainsi, les lentilles gravitationnelles peuvent nous permettre de peser les galaxies et les groupes de galaxies, ce qui à son tour peut nous aider à trouver et à cartographier la matière noire – la source mystérieuse et invisible de masse qui génère une gravité supplémentaire qui ne peut pas être expliquée par des choses dans l’univers. Il peut déjà être détecté.
Un peu plus près de chez nous, une lentille gravitationnelle – ou microlentille, plus précisément – pourrait nous aider à trouver des objets dans la Voie lactée qui seraient trop sombres pour que nous puissions voir autrement, comme un amas stellaire. trous noirs.
et devient plus petit. Les astronomes ont pu détecter des exoplanètes voyous — celles qui ne sont pas associées à une étoile hôte, qui errent dans la galaxie, froides, solitaires — grâce au grossissement qui se produit lorsque ces exoplanètes passent entre nous et les étoiles lointaines. Ils ont même utilisé la microgravité pour détecter des exoplanètes dans d’autres galaxies.
C’est assez sauvage ce que l’univers a dans ses propres bras gravitationnels.
Vous pouvez télécharger une version papier de l’image ci-dessus Sur le site de l’ESA.