Les lentilles gravitationnelles sont des objets astronomiques qui sont en mesure d’utiliser la lumière pour déformer l’espace-temps autour d’elles et, par conséquent, produire des effets appelés « lentilles gravitationnelles ». Ces effets sont intéressants car, en faisant dévier la lumière, ils peuvent nous fournir des informations sur des objets célestes qui, autrement, seraient invisibles.
Quel rôle dans la compréhension de l’Univers ?
Au cours des dernières décennies, les lentilles gravitationnelles ont joué un rôle crucial dans la compréhension que nous avons de l’Univers. Les lentilles gravitationnelles sont souvent utilisées pour étudier des objets célestes qui ne sont pas directement visibles à l’œil nu ou à des longueurs d’onde différentes de celles auxquelles nos instruments sont sensibles. Par exemple, les lentilles gravitationnelles peuvent permettre de voir des galaxies très distantes qui sont trop petites et trop faiblement éclairées pour être visibles autrement. De plus, en faisant dévier la lumière dans des directions différentes, les lentilles gravitationnelles peuvent nous aider à comprendre comment certaines régions de l’Univers se sont formées et évolué.
Comment fonctionnent-elles ?
Les lentilles gravitationnelles fonctionnent en interagissant avec la lumière en traversant leur champ de force intensifiée (connue sous le nom de « miroir »). Lorsque la lumière traverse le miroir, elle est déviée et réfléchie vers une direction différente. Cet effet est connu comme « effet de microlensing » et il permet aux scientifiques d’observer des objets cachés tels que des galaxies très faiblement éclairées ou encore des trous noirs supermassifs qui seraient autrement invisibles. En outre, les scientifiques peuvent utiliser les informations recueillies grâce aux lentilles gravitationnelles pour mesurer la masse et le mouvement des objets astronomiques qu’ils observent.
Comment les lentilles gravitationnelles ont permis de faire avancer les études sur notre compréhension du cosmos ?
Les études menées sur les lentilles gravitationnelles ont permis aux astronomes de faire une avancée majeure dans notre compréhension du cosmos en fournissant une meilleure image du contenu massif des galaxies lointaines et en montrant comment certaines régions spécifiques du cosmos se sont formés et évolués au fil du temps. Par exemple, un groupe international d’astronomes a utilisé plusieurs observations par microlensing pour étudier plus près la structure interne d’une galaxie située à 11 milliards d’année-lumière de notre galaxie Voie lactée : la galaxie NGC 4258 (connu comme Messier 106). Les résultats obtenus par le groupe indiquent que cette Galaxie a une structure anormalement plate composée principalement par une disque solide entourée par un halo stellaire distendu. Ces résultats ont aidés les astronomes à mieux comprendre comment NGC 4258 se soit formée et ainsi comprendre mieux le grand schème cosmique.
Les trous noirs et les lentilles gravitationnelles
En outre, les lentilles gravitationnelles ont aidés à prouver indirectement l’existence des trous noirs supermassifs (SMBH). En utilisant le microlensing pour rechercher trois régions distinctives connues contenant des SMBH – NGC 1097, NGC 3115 et M87 – Des astronomes suisses et allemands ont conclu que les SMBH sont effectivement présents dans ces régions. Enfin, des études menées par des astronomes américains et français ont montré que les lentilles gravitationnelles peuvent être utilisées pour trouver des planètes qui orbitent autour des étoiles lointaines. Les scientifiques ont réussi à observer quatre planètes situées à environ 6 milliards d’année-lumière de la Terre. Ces résultats indiquent que le microlensing est une méthode prometteuse pour la découverte et l’étude de nouvelles planètes situées très loin de notre système solaire.
Les lentilles gravitationnelles sont un outil puissant pour comprendre l’Univers et découvrir ses secrets. Elles peuvent nous aider à observer les objets célestes trop faiblement éclairés ou trop petits pour être vus directement et à étudier la structure interne des galaxies distantes. De plus, elles peuvent nous aider à confirmer indirectement l’existence des trous noirs supermassifs et à découvrir de nouvelles planètes très loin de la Terre. Enfin, grâce aux lentilles gravitationnellles, nous pouvons mieux comprendre le grand schème cosmique et espérer que cette compréhension permettra de résoudre certains des plus grands mystères sur l’origine et l’évolution de notre Univers.