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Au centre de la Voie lactée, les lois d’Einstein régissent tout ce qui s’y trouve. Les mesures de la lumière d’une étoile en orbite proche du trou noir supermassif central de notre galaxie ne peuvent pas être expliquées par des théories classiques de la gravité, mais nécessitent plutôt la relativité générale d’Einstein.

L’étoile S0-2 est plus rouge que prévu

La relativité générale prédit que la lumière des étoiles devrait perdre de l’énergie lorsqu’elle traverse le puissant champ gravitationnel d’un trou noir. Cette perte d’énergie devrait étirer la longueur d’onde de la lumière des étoiles situées près d’énormes trous noirs, leur donnant un aspect plus rouge.
La loi universelle de la gravitation standard ou newtonienne ne le prévoit pas cela. Personne ne s’attend à ce que la théorie d’Einstein soit fausse à cette échelle, mais si ses prédictions étaient un peu fausses, cela pourrait indiquer qu’il existe une nouvelle physique.
Tuan Do, de l’Université de Californie à Los Angeles, et ses collègues ont utilisé pendant 24 ans les observations d’une étoile appelée S0-2, qui gravite autour du trou noir supermassif central de notre galaxie, Sagittarius A *. Les données comprenaient des mesures de la couleur et de la position de l’étoile. L’équipe a calculé sa vitesse à partir des mesures de sa position dans le temps.

Il a fallu 24 ans pour faire cette étude

«Lorsque l’étoile devient plus rouge, on dirait qu’elle s’éloigne de nous plus vite qu’elle ne le ferait sans ce décalage vers le bas», dit Do. « C’est pourquoi il a fallu 24 ans pour faire cette étude. » Les chercheurs avaient besoin de suffisamment de données pour déterminer l’orbite de l’étoile et s’assurer que les mesures des couleurs n’ont pas été altérées.
Des études similaires ont déjà été menées dans le passé, mais ces travaux incluent de nouvelles mesures d’un voisinage le plus proche du trou noir par l’étoile en 2018, ce qui a augmenté les chances pour que son orbite soit la bonne. Do et ses collègues ont découvert que le S0-2 paraissait beaucoup plus rouge que prévu, à moins que sa lumière ne soit étirée par des effets relativistes. «Einstein avait raison, pour le moment», dit Do.
S0-2 n’est pas l’étoile la plus proche du Sagittaire A *, mais c’est la seule à avoir été suffisamment brillante pour être observée avec l’équipement disponible au début des observations en 1995.

D’autres équipes commencent à faire ce type d’observation

Do et son équipe, ainsi que d’autres groupes de recherche, ont commencé à observer des étoiles plus faibles qui sont encore plus proches de ce trou noir, mais ils ne disposent pas encore de suffisamment de données pour tester plus précisément la relativité générale avec ces dernières.
Cette recherche a été publiée dans Science.
Source : New Scientist
Crédit photo : Pixabay

S0-2 qui contourne Sagittaire A * prouve qu'Einstein avait raisonmartinEspace
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