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Tester la relativité générale dans des condtions extrêmes...

Une équipe de chercheurs du Département d’Astronomie et de Physique de l’Université de Waterloo, dirigée par Tim Johannsen et Avery Broderick, a mis au point une nouvelle façon de tester la théorie de la relativité générale d’Einstein au sein de Sagittarius A  - le trou noir supermassif au centre de la Voie lactée.

Ces chercheurs vont recourir à une nouvelle méthode dans des conditions gravitationnelles qui sont si extrêmes que les résultats marqueront le début d’une nouvelle ère dans la recherche gravitationnelle : valider - ou infirmer - la relativité générale dans ses manifestations les plus exotiques.

Le télescope Event Horizon est un réseau mondial de télescope radio couvrant la Terre, créant ainsi un récepteur de la taille de notre planète. Son but principal est de représenter deux trous noirs supermassifs : Sagittarius A et un autre situé dans le centre de la galaxie M87. Les images ne sont pas capturées dans la lumière visible, mais dans la partie radio du spectre électromagnétique.

La méthode des chercheurs propose de comparer les prévisions faites par la relativité générale avec la première image en direct de Sagittarius A, un trou noir de quatre millions de fois la masse du soleil. Leurs calculs explorent ce à quoi Sagittarius A ressemblera si la relativité générale tient bon, mais plus important encore, ce à quoi cela pourrait ressembler si les prédictions de la théorie échouent.

Jusqu’à présent, la relativité générale a, la plupart du temps, seulement été testée là où la gravité est faible et Einstein a fait une petite correction à la théorie de Newton. Cela signifie que l’application de la relativité générale, à ses environnements les plus extrêmes, se heurte à une extrapolation.

Dans cette expérerience, les scientifiques vont comparer leur image modèle de prédiction avec l’image tant attendue du Sagittaire A fournie par télescope Event Horizon. Selon la relativité générale, un trou noir comme Sagittarius A doit présenter une ombre presque circulaire sur la base de seulement deux propriétés – la masse et le spin. Ceci est une conséquence directe de la simplicité des trous noirs dans la théorie d’Einstein. Si les chercheurs constatent que l’ombre nécessite des paramètres supplémentaires, par exemple, si elle est ovale ou en forme de cœur, alors la relativité générale doit être incomplète.

Les résultats préliminaires découlant de l’utilisation de seulement trois des huit sites du télescope Event Horizon confirment la théorie d’Einstein de la relativité générale. Mais quand les huit sites seront alignés ce printemps, les observations seront tellement sensibles et fortes que leur conclusion sera presque absolue.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

PRL

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    19/12/2016

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