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La relativité générale validée au centre de la Voie lactée
Actualités

La relativité générale validée au centre de la Voie lactée

La théorie de la relativité générale d’Einstein indique qu’un objet massif déforme l’espace-temps dans son voisinage. Aux abords de cet objet, le temps s’écoule plus lentement et les longueurs sont dilatées, du point de vue d’un observateur éloigné. L’une des conséquences est qu’un rayonnement émis aux abords de l’objet massif nous parvient « décalé vers le rouge », c’est-à-dire que sa longueur d’onde est augmentée (ce décalage gravitationnel vers le rouge ne doit pas être confondu avec l’effet Doppler dû au mouvement relatif entre la source et l’observateur). Cette conséquence de la relativité générale a été mesurée sur Terre dès 1959 par Robert Pound et Glen Rebka, aux États-Unis. Récemment, les astronomes du consortium international Gravity, impliquant notamment le CNRS et les observatoires de Paris et Grenoble, ont testé cet effet près du trou noir Sagittarius A*, le trou noir supermassif qui se trouve au centre de la Voie lactée.

Autour de Sagittarius A* gravite un groupe d’étoiles dense, les « étoiles S », évoluant à des distances très proches du trou noir. L’une d’entre elles, l’étoile S2, est une « sonde » gravitationnelle particulièrement fiable. En effet, de précédentes études ont montré qu’elle ne semble pas être un système d’étoiles binaires, ce qui induirait d’autres effets et perturberait les mesures. En outre, l’orbite de l’étoile S2 est très elliptique, de sorte qu’à son périastre (le point le plus proche de Sagittarius A*), la distance qui sépare l’étoile du trou noir est de seulement 120 unités astronomiques (120 fois la distance moyenne Terre-Soleil). À une distance aussi faible, les effets gravitationnels du trou noir sont intenses et le décalage gravitationnel vers le rouge de la lumière émise par l’étoile est important.

Entre 2003 et 2018, les astronomes ont mesuré le décalage vers le rouge de l’étoile S2 à l’aide des spectromètres en proche infrarouge Sinfoni du VLT (Very Large Telescope), au Chili, et Nirc2 de l’observatoire Keck, à Hawaii. Pour la mesure de la position de S2, les instruments Sharp et Naco du VLT avaient déjà couvert une grande part de l’orbite de l’étoile dès 1992 (sa période orbitale est de seize ans). Seulement, à l’approche de son périastre, S2 se confond facilement avec Sagittarius A*, et sa vitesse est très élevée (25 millions de kilomètres par heure, soit 2,6 % de la vitesse de la lumière), ce qui rend la mesure de sa position plus difficile. Le dispositif interférométrique Gravity (qui a donné son nom à la collaboration), mis en service en 2016 au VLT, a été déterminant : à l’approche de son périastre, en mai 2018, le mouvement de S2 a pu être détecté au jour près, contre une précision au mois près pour Naco.

Avec ces données, les membres du consortium ont montré que le décalage vers le rouge observé est compatible avec un effet relativiste dû au champ gravitationnel du trou noir supermassif. Les astronomes restent toutefois prudents. Le modèle utilisé est un système simple, un trou noir supermassif autour duquel gravite une seule étoile. Mais d’autres corps présents dans le voisinage, comme des trous noirs de masse stellaire, pourraient perturber l’orbite de l’étoile S2.

« Nous prévoyons maintenant de réaliser des observations similaires avec des étoiles moins brillantes que S2, mais plus proches de Sagittarius A*. Les effets de décalage vers le rouge seraient alors encore plus importants et permettraient de tester la relativité générale avec une précision supérieure », s’enthousiasme Thibaut Paumard, chargé de recherche du CNRS à l’observatoire de Paris, qui a participé à l’étude.

Pour aller plus loin, les chercheurs espèrent mesurer le décalage de l’orbite (ou précession) de l’étoile S2 prévu par la relativité générale par rapport à celui prévu par la théorie de la gravitation newtonienne. Une perturbation supplémentaire que les chercheurs assurent pouvoir mesurer d’ici à 2020.


Source : Pour la science
Crédit : NRAO/AUI/NSF

La relativité générale validée au centre de la Voie lactée Actualités

La relativité générale validée au centre de la Voie lactée

La théorie de la relativité générale d’Einstein indique qu’un objet massif déforme l’espace-temps dans son voisinage. Aux abords de cet objet, le temps s’écoule plus lentement et les longueurs sont dilatées, du point de vue d’un observateur éloigné. L’une des conséquences est qu’un rayonnement émis aux abords de l’objet massif nous parvient « décalé vers le rouge », c’est-à-dire que sa longueur d’onde est augmentée (ce décalage gravitationnel vers le rouge ne doit pas être confondu avec l’effet Doppler dû au mouvement relatif entre la source et l’observateur). Cette conséquence de la relativité générale a été mesurée sur Terre dès 1959 par Robert Pound et Glen Rebka, aux États-Unis. Récemment, les astronomes du consortium international Gravity, impliquant notamment le CNRS et les observatoires de Paris et Grenoble, ont testé cet effet près du trou noir Sagittarius A*, le trou noir supermassif qui se trouve au centre de la Voie lactée.

Autour de Sagittarius A* gravite un groupe d’étoiles dense, les « étoiles S », évoluant à des distances très proches du trou noir. L’une d’entre elles, l’étoile S2, est une « sonde » gravitationnelle particulièrement fiable. En effet, de précédentes études ont montré qu’elle ne semble pas être un système d’étoiles binaires, ce qui induirait d’autres effets et perturberait les mesures. En outre, l’orbite de l’étoile S2 est très elliptique, de sorte qu’à son périastre (le point le plus proche de Sagittarius A*), la distance qui sépare l’étoile du trou noir est de seulement 120 unités astronomiques (120 fois la distance moyenne Terre-Soleil). À une distance aussi faible, les effets gravitationnels du trou noir sont intenses et le décalage gravitationnel vers le rouge de la lumière émise par l’étoile est important.

Entre 2003 et 2018, les astronomes ont mesuré le décalage vers le rouge de l’étoile S2 à l’aide des spectromètres en proche infrarouge Sinfoni du VLT (Very Large Telescope), au Chili, et Nirc2 de l’observatoire Keck, à Hawaii. Pour la mesure de la position de S2, les instruments Sharp et Naco du VLT avaient déjà couvert une grande part de l’orbite de l’étoile dès 1992 (sa période orbitale est de seize ans). Seulement, à l’approche de son périastre, S2 se confond facilement avec Sagittarius A*, et sa vitesse est très élevée (25 millions de kilomètres par heure, soit 2,6 % de la vitesse de la lumière), ce qui rend la mesure de sa position plus difficile. Le dispositif interférométrique Gravity (qui a donné son nom à la collaboration), mis en service en 2016 au VLT, a été déterminant : à l’approche de son périastre, en mai 2018, le mouvement de S2 a pu être détecté au jour près, contre une précision au mois près pour Naco.

Avec ces données, les membres du consortium ont montré que le décalage vers le rouge observé est compatible avec un effet relativiste dû au champ gravitationnel du trou noir supermassif. Les astronomes restent toutefois prudents. Le modèle utilisé est un système simple, un trou noir supermassif autour duquel gravite une seule étoile. Mais d’autres corps présents dans le voisinage, comme des trous noirs de masse stellaire, pourraient perturber l’orbite de l’étoile S2.

« Nous prévoyons maintenant de réaliser des observations similaires avec des étoiles moins brillantes que S2, mais plus proches de Sagittarius A*. Les effets de décalage vers le rouge seraient alors encore plus importants et permettraient de tester la relativité générale avec une précision supérieure », s’enthousiasme Thibaut Paumard, chargé de recherche du CNRS à l’observatoire de Paris, qui a participé à l’étude.

Pour aller plus loin, les chercheurs espèrent mesurer le décalage de l’orbite (ou précession) de l’étoile S2 prévu par la relativité générale par rapport à celui prévu par la théorie de la gravitation newtonienne. Une perturbation supplémentaire que les chercheurs assurent pouvoir mesurer d’ici à 2020.


Source : Pour la science
Crédit : NRAO/AUI/NSF

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

04 - Alpes de Haute Provence

Du 5 juin 2020 au 15 décembre

VISITE LUDIQUE
SALAGON, PARC & JARDINS

Une nouveauté pour les familles : un jeu de la cocotte pour explorer les jardins et découvrir les secrets du monument de Salagon de façon ludique !

Salagon
04300 Mane
04 92 75 70 50
www.musee-de-salagon.com


Du 5 juin au 15 décembre

COURSE D'ORIENTATION
MUSÉE DE PRÉHISTOIRE DES GORGES DU VERDON

Une course d’orientation familiale pour découvrir le village préhistorique. A l'aide du dépliant disponible gratuitement à l'accueil du Musée, participez à cette course d’orientation ludique et instructive qui vous conduira tout droit vers le village préhistorique reconstitué.

Musée de Préhistoire des Gorges du Verdon
Route de Montmeyan
04500 Quinson
04 92 74 09 59
www.museeprehistoire.com


Jusqu'en novembre

EXPOSITION
LE "RHINOCÉROS" DE XAVIER VEILHAN

Le musée accueille le "Rhinocéros" de Xavier Veilhan. Vous pourrez admirer cette œuvre spectaculaire appartenant au Centre Pompidou jusqu'en novembre 2020.

Musée de Préhistoire des Gorges du Verdon
Route de Montmeyan
04500 Quinson
04 92 74 09 59
www.museeprehistoire.com


11 - Aude

Le 8 août

"NUIT DES ÉTOILES"
AMPHORALIS

Avec l’observatoire astronomique de Narbonne (ANAP), profitez de la beauté du ciel estival pour observer les étoiles en compagnie d’astronomes expérimentés.
A partir de 18h30 : repas libre dans le parc. 19h15 : conférence « Vie et mort des étoiles » par Christine Mourlevat. 20h30 : conte « la tête dans les étoiles » par Bernadette Boucher 22h00-minuit (en continu) : observation du ciel sur écran géant. Gratuit. Inscription conseillée.

Amphoralis
Allée des potiers
11590 Sallèles d’Aude
04 68 46 89 48
www.amphoralis.com


Le 14 août

"CINÉMA DE PLEIN AIR – LA NUIT DU PÉPLUM"

Projection du film Astérix et Obélix, Mission Cléopâtre (2001). Adultes et enfants à partir de 6 ans. Apportez vos nattes et transats pour vous installer confortablement !
Inscription conseillée.

Amphoralis
Allée des potiers
11590 Sallèles d’Aude
04 68 46 89 48
www.amphoralis.com


13 - Bouches du Rhône

Du 7 au 15 janvier 2021

BALADES EN MER
CONGRÈS MONDIAL DE LA NATURE DE L’UICN

Lors de ce rendez vous, des balades en mer à bord de l'Hélios, la seule vedette à passagers hybride de la compagnie Marseillaise ICARD MARITME, seront organisées par : Le parc National de la Côte Bleue : 10 juin - Le conservatoire du littoral : 11 & 16 juin - Le parc National des Calanques : 15 & 20 juin.

1 quai Marcel Pagnol
13007 Marseille
04 91 330 329
www.iucncongress2020


21 - Côte d'Or

Du 3 juillet au 2 janvier 2022

EXPOSITION
"AU COEUR DES SAISONS"

Et si on prenait le temps de regarder passer les saisons, de vivre à leur rythme, de redécouvrir le plaisir d'observer la Nature et ses changements.
Cette nouvelle exposition, conçue et réalisée par le Jardin des sciences et Biodiversité, vous plonge « Au coeur des saisons », de façon ludique et accessible à tous les publics, en famille comme entre amis…

Jardin des sciences & biodiversité
Jardin de l’Arquebuse
14 rue Jehan de Marville & 1 avenue Albert 1er
21000 DIJON
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


34 - Hérault

Du 26 septembre au 28 février 2021

EXPOSITION
"DERNIERS IMPRESSIONNISTES"

Des paysages maritimes de la Bretagne aux plaisirs des plages de la Belle Époque, des paysages urbains ou champêtres aux portraits virtuoses, partez sur les pas des peintres intimistes ayant tous respiré le parfum de l’impressionnisme.
Riche de 70 peintures et d’une trentaine de dessins ou lithographies, l’exposition qui fait étape à Lodève est la première en France à rendre à ce courant l’importance qui lui revient.

Musée de Lodève
Square George Auric
34700 Lodève
04 67 88 86 10
www.museedelodeve.fr


45 - Loiret

Les 4 juillet et 22 août

VISITES
"ART DES JARDINS"

Art de vivre et Nouvelles Renaissances en Val-de-Loire.
L’Arboretum des Grandes Bruyères, « Jardin Remarquable » vous présentant pas moins de 5 types de jardins, vous invite à découvrir leur histoire et leurs spécificités.
Visite guidée à 15h. Inscription obligatoire, nombre de participants limité.

Arboretum des Grandes Bruyères
45450 Ingrannes
02 38 57 28 24
www.arboretumdesgrandesbruyeres.fr


50 - Manche

Du 8 février au 24 mai

EXPOSITION DE PHOTOGRAPHIES
"LA HAGUE : A L’EPREUVE DU TEMPS"

De vallées encaissées en roches mystérieuses, du littoral déchiqueté aux champs quadrillés de murets, le regard d’Antoine Soubigou s’est posé sur une Hague intemporelle et tourmentée.

Manoir du Tourp
Omonville-la-Rogue
50440 La Hague  
02 33 01 85 89
www.letourp.com


Jusqu'au 15 novembre

EXPOSITION PHOTOGRAPHIQUE
"VIE SAUVAGE EN COTENTIN"

Une exposition pour les curieux de nature mais aussi pour les amateurs de belles images... L’association "Regards" basée à Cormelles-le-Royal dans le Calvados rassemble des photographes naturalistes, passionnés d’image et de nature.

Manoir du Tourp
Omonville-la-Rogue
50440 La Hague  
02 33 01 85 89
www.letourp.com


59 - Nord

Jusqu'au 29 août 2021

EXPOSITION
"MON DODO"

A quoi sert de dormir ? Que se passe-t-il quand je dors ? Pourquoi je rêve ? Telles sont les questions que peuvent se poser les enfants lorsqu’ils vont se coucher pour la sieste ou pour la nuit.
Au travers des expériences et des approches diverses, l’exposition invite les 2-7 ans à découvrir leurs besoins en quantité et qualité de sommeil tout en abordant les notions de cycle et le rôle du sommeil dans leur développement.

Forum départemental des Sciences
1 place de l’Hôtel de ville
59650 Villeneuve d’Ascq
03 59 73 96 00
www.forumdepartementaldessciences.fr


67 - Bas-Rhin

A partir du 4 juillet

ESCAPE GAME LIGNE MAGINOT

Participez à une partie d'escape game et découvrez la Ligne Maginot comme si vous y étiez soldat!
Dans l'antre de la forteresse sont cachés les indices qui vous permettront de sauver l'équipage de l’asphyxie... Attention, vous n'avez que 40 minutes !
Equipes de 2 à 6 joueurs. A partir de 10 ans accompagnés de leurs parents.

Forteresse de la Ligne Maginot
Route D65 direction Pfaffenbronn
67510 Lembach
03 88 94 48 62 / 03 88 94 43 16
www.lignemaginot.fr


71 - Saône et Loire

Jusqu'au 31 août

EXPOSITION
"LE LUTIN DU HAUT FOLIN"

Bruno Alléos, Le Lutin du Haut Folin, a toujours travaillé le bois brut. A l’orée des bois du Morvan, il exprime sa créativité à l’aide d’un outil tout à fait étonnant : une tronçonneuse !

La Maison du Charolais
43 route de Mâcon (RCEA N79 sortie 12)
71120 Charolles
03 85 88 04 00
www.maison-charolais.com


Jusqu'au 1er novembre

EXPOSITION
"BÊTISE ET BALIVERNES, IDÉES REÇUES SUR LA NATURE"

« les chauves-souris s'accrochent dans les cheveux » ; « les grenouilles sont vertes et les crapauds marron » ; « les moustiques préfèrent les peaux sucrées… », autant d’idées reçues et de fausses informations qui ont souvent la vie dure ! Une scénographie originale et les illustrations humoristiques de Roland Garrigue raviront aussi bien les petits que les grands !

Centre EDEN
26 rue de l’Eglise
71290 Cuisery
03 85 27 08 00
www.centre-eden71.fr


85 - Vendée

Jusqu'au 30 août

CONCERTS

Tout l'été et Explora Parc vous propose au minimum un concert deux fois par semaine. Du Funk, du Jazz, de la Soul, des DJ...
Olicat's le samedi 18 juillet, Biba le mercredi 22 juillet, Puppa Dready le samedi 25 juillet et enfin Ted de Radiomeuh le mercredi 29 juillet.

Explora Parc
Rue de la Parée Jésus
85160 Saint-Jean-de-Monts
06 22 61 45 98
www.exploraparc.com


88 - Vosges

Du 6 juillet au 30 août

ANIMATIONS SCIENCES
PLANÉTARIUM EPINAL

Qui n'a jamais rêvé de faire décoller une fusée (en papier) ? Ce sera possible cet été ! L'atelier "réveillez vos sens", quant à lui, sera parfait pour les enfants à partir de 3 ans. Nous proposons également des soirées d'observation du ciel du soir, une initiation à la paléontologie, la découverte des petites bêtes qui peuplent la mare du Planétarium et bien d'autre choses encore !

Planétarium Epinal
Rue Dom Pothier
88000 Epinal
03 29 35 08 02
www.planetarium-epinal.com

Lieux:

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