L’énigme de la matière manquante confirme la théorie de la relativité générale

vendredi 18 mai 2007

De par sa célèbrité, A. Einstein nous a familiarisé avec ses 2 thèories de la relativité ;la Relativité générale propose, en particulier, une explication relativiste de la gravité qui a recu des confirmations comme la déviation des rayons lumineux à l’approche d’ une masse importante. Déjà du temps d’ A Einstein(1878-1955), la théorie avait, entre autre , la faiblesse de ne pas tenir compte de la théorie quantique expliquant dès 1920 les 3 autres forces fondamentales de la matière. Réfutable comme toutes les théories scientifiques, la relativité générale, si bien vérifiée sous certains aspects, séduit les astrophysiciens au point que, pour la conserver, ils supposent une masse manquante expliquant la vitesse de rotation des galaxies( trop grande eu égard à leur masse visible ). De la même manière, une "énergie manquante " a permis de sauvegarder la théorie de la relativité générale pour expliquer l’évolution de l’ Univers après le Big Bang.
Mais ces notions de masse ou d’ énergie manquante étaient bien hypothétiques avant qu’indirectement les astronomes ne l’ observent à l’ aide du téléscope Hubble. Comme le prévoit la théorie de la relativité générale, la lumière est déviée par la gravitation développées par des objets interposés entre nous (ou le téléscope Hubble ) et les objets plus lointains comme les galaxies. C’ est l’effet de "lentille gravitationnelle " décrit par les astrophyisiciens. Dans le cas de la matière noire ( ou manquante), James Jee, un des membres de l’équipe d’astrophysiciens à l’origine de la découverte, était initialement très perturbé par un anneau sombre observé en superposant les images du groupe de galaxies à celles obtenues par la lentille gratitationnelle de CL 0024+17 prises avec Hubble.
Un anneau de matière noire
Anneau de matière noire dans l’amas de galaxies Cl 0024+17
Il pensait à une erreur - ou artefact - dans la méthode d’analyse des données mais, après plusieurs tentatives pour éliminer ce supposé effet parasite, il a dû se rendre à l’évidence au bout d’un an de travail ! Des traces de la matière manquante ( noire ) venait d’être observées comme les cercles concentriques observables à la surface de l’ eau après la chute d’ une pierre. La cause des rides circulaires formées à la surface étaient seulement plus anciennes, un collision d’amas de galaxie, il y a de un à deux milliards d’années.
La théorie de la relativité générale vient de recevoir une belle confirmation. Son pouvoir de prédiction étant ainsi réaffirmé, la théorie n’ est pas (encore ) en danger !
Sources NASA