La Croix d’Einstein est un phénomène optique théorisé par Albert Einstein. Il a pour la première fois été observé d’une manière parfaite, pour une supernova.
La Croix d’Einstein est un phénomène optique qu’Albert Einstein a théorisé il y a cent ans, dans sa théorie de la relativité. Il aura fallu attendre 1979 pour qu’une observation partielle du phénomène puisse être faite. Il s’agissait d’un quasar qui avait été dédoublé par une galaxie.
Alors que l’observation de ce phénomène cosmique est cherchée depuis une vingtaine d’années, c’est en faisant une observation de routine des images prises par le télescope spatial Hubble que Patrick Kelly a découvert la première supernova observable sous quatre angles différents grâce au phénomène optique décrit par Albert Einstein. « J’ai été totalement surpris quand j’ai observé ces quatre images autour de la galaxie », explique l’astronome.
Concrètement, cette étoile en fin de vie a explosé il y a plus de neuf milliards d’années et son image a été déformée par la masse des galaxies se trouvant entre elle et le télescope Hubble. La photo d’Hubble montre clairement une galaxie entourée par 4 points jaunes très brillants.
Il s’agit en fait de l’image de la même supernova qui a été déformée et multipliée par l’effet dit de lentille gravitationnelle.
L’amas de galaxies est très massif, sa masse totale est équivalente à des millions de milliards de masses solaires, ce qui courbe l’espace-temps autour d’elle au point que la lumière provenant des astres situés derrière lui dessine des images déformées, multiples, et amplifiées, un peu comme le ferait une lentille.
« C’est une configuration parfaite, on n’aurait pas pu concevoir une meilleure expérience de physique », a commenté l’astronome Brad Tucker.
Membre de l’équipe de l’université de Berkeley qui publie ses travaux dans la revue Science, Niels Bohr explique que « c’est la première fois que l’image d’une supernova est observée multipliée de cette manière : à travers une galaxie et quadruplée. Il s’agit de la première Croix d’Einstein formée par une galaxie ».
L’observation de ce phénomène rare est d’autant plus exceptionnelle que les supernovas sont des événements très courts à l’échelle de l’Univers vu qu’elles ne durent que quelques semaines. La probabilité de pouvoir observer un jour une telle situation au travers d’une lentille gravitationnelle était incroyablement faible.
Grâce à cette observation, les astronomes vont pouvoir mieux étudier cet amas. Par l’intermédiaire du décalage temporel entre les images de la supernova, ils vont pouvoir mieux connaître sa masse, plus particulièrement la masse invisible de matière noire qu’il contient. [VIDÉO]
