{"id":618,"date":"2010-12-17T13:02:31","date_gmt":"2010-12-17T12:02:31","guid":{"rendered":"http:\/\/sciencetonnante.wordpress.com\/?p=618"},"modified":"2010-12-17T13:02:31","modified_gmt":"2010-12-17T12:02:31","slug":"les-lentilles-gravitatio-noel","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/2010\/12\/17\/les-lentilles-gravitatio-noel\/","title":{"rendered":"Les lentilles gravitatio-no\u00ebl"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>C\u2019est No\u00ebl et on a fait un sapin\u00a0!<\/p>\n

Avec des boules en verre et une guirlande \u00e9lectrique\u00a0!<\/p>\n

Et comme tous les ans, je tombe en extase devant un ph\u00e9nom\u00e8ne physique propre aux boules en verre, aux guirlandes \u00e9lectriques et aux objets astrophysiques super-massifs<\/strong>.<\/p>\n

Voyez-vous sur la photo ci-contre l\u2019anneau lumineux rouge au p\u00e9rim\u00e8tre de la boule\u00a0 en verre ? Il est plus visible sur la photo du dessous, prise sans flash. Ce ph\u00e9nom\u00e8ne provient de la petite ampoule de guirlande \u00e9lectrique, situ\u00e9e en arri\u00e8re, pile au centre de la boule dans l’axe de mon objectif.<\/p>\n

Cette petite ampoule \u00e9met une lumi\u00e8re rouge qu’on distingue au centre, mais elle \u00e9met \u00e9galement dans toutes les autres directions, et une partie de cette lumi\u00e8re est d\u00e9vi\u00e9e par le verre de la boule.<\/p>\n

Ces rayons lumineux d\u00e9vi\u00e9s donnent alors l’impression de provenir du p\u00e9rim\u00e8tre de la boule en verre. C’est le principe de l’image virtuelle que l’on \u00e9tudie en optique g\u00e9om\u00e9trique.<\/p>\n

L’id\u00e9e en est rappel\u00e9 ci-dessous<\/p>\n

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\"\"<\/a><\/p>\n

Eh bien figurez-vous que ce ph\u00e9nom\u00e8ne observ\u00e9 dans mon salon n\u2019est pas tr\u00e8s \u00e9loign\u00e9 de celui des lentilles gravitationnelles,<\/strong> pr\u00e9dictions de la th\u00e9orie de la Relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale d’Einstein, et qui font la joie des astrophysiciens du monde entier.<\/p>\n

La d\u00e9viation de la lumi\u00e8re par les corps<\/h3>\n

Depuis Newton, on sait que les corps massifs attirent les autres corps massifs. Mais depuis Einstein on sait \u00e9galement que la masse et l\u2019\u00e9nergie, c\u2019est pareil. Et oui, E=mc\u00b2 c\u2019est entre autres \u00e7a que \u00e7a raconte.<\/p>\n

Et une des cons\u00e9quences de la th\u00e9orie de la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale d\u2019Einstein, c\u2019est que les corps massifs attirent la lumi\u00e8re<\/strong>, et peuvent donc la faire d\u00e9vier de sa trajectoire, d\u2019ordinaire rectiligne. La possibilit\u00e9 de cette d\u00e9viation a d\u2019ailleurs permis la premi\u00e8re confirmation exp\u00e9rimentale de la th\u00e9orie d\u2019Einstein.<\/p>\n

En 1919, lors d\u2019une \u00e9clipse totale de Soleil, Arthur Eddington a observ\u00e9 une \u00e9toile situ\u00e9e quasiment dans l\u2019axe du soleil, et il a pu mesurer que sa position apparente \u00e9tait en l\u00e9ger d\u00e9calage avec sa position r\u00e9elle attendue<\/strong>. Ce d\u00e9calage \u00e9tait d\u00fb d’apr\u00e8s les calculs d’Eddington \u00e0 la d\u00e9viation de la lumi\u00e8re de l’\u00e9toile par le Soleil, suffisamment massif pour cela.<\/p>\n

Comme on peut le comprendre sur le sch\u00e9ma ci-dessous, cette observation n\u2019a \u00e9t\u00e9 possible que gr\u00e2ce \u00e0 l\u2019eclipse totale. En temps normal, l\u2019\u00e9toile aurait \u00e9t\u00e9 invisible \u00e0 cause de l\u2019\u00e9blouissement d\u00fb au soleil.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Bien qu\u2019aujourd\u2019hui remise en question, cette observation d’Eddington fut la premi\u00e8re confirmation spectaculaire de la th\u00e9orie de la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale, et qui valu \u00e0 Einstein une gloire internationale, 4 ans apr\u00e8s la publication de sa th\u00e9orie.<\/p>\n

Le ph\u00e9nom\u00e8ne de lentille gravitationnelle<\/h3>\n

\"\"<\/a>En \u00e9largissant le terrain de jeu \u00e0 l\u2019Univers tout entier, on s\u2019aper\u00e7oit qu\u2019en observant l\u2019espace avec de puissants t\u00e9l\u00e9scopes, et avec une bonne dose de chance, on peut d\u00e9couvrir des effets spectaculaires de d\u00e9viation de la lumi\u00e8re<\/strong>.<\/p>\n

Ces effets se produisent quand la lumi\u00e8re d\u2019une \u00e9toile ou d\u2019une galaxie est d\u00e9vi\u00e9e par un corps tr\u00e8s massif, comme une autre galaxie ou m\u00eame un trou noir.<\/p>\n

Dans des cas particuliers, cette d\u00e9viation donne naissance \u00e0 un ph\u00e9nom\u00e8ne d\u2019anneaux lumineux, tr\u00e8s similaires \u00e0 ceux de ma boule en verre. On les appelle d\u2019ailleurs les anneaux d\u2019Einstein<\/strong>. Voir la photo ci-contre : non ce n’est pas mon sapin, c’est une v\u00e9ritable image astrophysique !<\/p>\n

L\u2019explication est exactement la m\u00eame que lors de l\u2019observation d\u2019Eddington. Quand la source et le corps massif sont \u00e0 peu pr\u00e8s align\u00e9s, une partie de la lumi\u00e8re est rabattue par le corps massif, cr\u00e9ant ainsi de multiples images de la source, qui se r\u00e9partissent en anneau autour de l\u2019axe de vis\u00e9e.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

A quoi servent ces lentilles\u00a0gravitationnelles ?<\/h3>\n

\"\"<\/a>Tout d\u2019abord les lentilles gravitationnelles confirment s\u2019il en \u00e9tait besoin une partie de la th\u00e9orie d\u2019Einstein. Ensuite elles permettent de faire de tr\u00e8s jolies photos astronomiques. Mais surtout elles nous apprennent des choses tr\u00e8s int\u00e9ressantes sur la mati\u00e8re parfois invisible qui compose notre univers.<\/p>\n

En effet lorsqu\u2019un corps d\u00e9vie de la lumi\u00e8re par effet de lentille, cela peut permettre de remonter \u00e0 des informations sur sa masse. Et mesurer la masse d\u2019un objet astrophysique, \u00e7a n\u2019est pas tr\u00e8s simple en temps normal.<\/p>\n

Il s\u2019agit m\u00eame d\u2019une technique de mise en \u00e9vidence des plan\u00e8tes extrasolaires<\/strong>, moyen particuli\u00e8rement adapt\u00e9 \u00e0 la d\u00e9couvertes de petites exoplan\u00e8tes, de masses proches de celle de la Terre.<\/p>\n

Et tout \u00e7a sur mon sapin de N\u00f6el !<\/p>\n

Cr\u00e9dits<\/h4>\n