Qu'est-ce qu'une lentille gravitationnelle?
La lentille gravitationnelle est un phénomène astronomique observé lorsqu'un objet gigantesque, tel qu'un amas de galaxies ou un trou noir, infléchit la lumière à partir d'une source de lumière très éloignée, telle qu'un quasar (galaxie jeune et brillante). Cela est dû à la déformation gravitationnelle de l'espace-temps décrite pour la première fois par Albert Einstein dans sa théorie générale de la relativité. On appelle cela une lentille gravitationnelle par analogie avec une lentille conventionnelle. Les deux peuvent plier la lumière, mais dans ce cas, le mécanisme est très différent - plutôt que de plier la lumière en utilisant une matière incurvée, dans ce cas, l'espace-temps lui-même est incurvé.
La lentille gravitationnelle peut faire apparaître des quasars distants dans des endroits où ils n'existent pas vraiment. Parce que la lumière est pliée dans le puits de gravité d'un objet massif, l'emplacement apparent s'écarte de l'emplacement réel. Les lentilles gravitationnelles peuvent également faire apparaître plusieurs images d’un quasar dans le ciel - la lumière est courbée autour de l’énorme objet dans les deux directions, produisant ainsi une image multiple. Le "Twin Quasar" Q0597 + 561, également connu sous le nom de Old Faithful, est le premier objet confirmé à apparaître dans le ciel à deux reprises en raison de l'effet de lentille gravitationnelle. Chacune des images du quasar est séparée dans le ciel de 6 degrés. Bien que Fritz Zwicky ait postulé que les amas de galaxies pouvaient agir en tant que lentilles gravitationnelles en 1937, ce n’est qu’en 1979 que cet effet a été confirmé par observation.
Il existe trois types de lentilles gravitationnelles. Il y a de fortes lentilles, où des distorsions facilement visibles sont visibles, telles que des anneaux d'Einstein, des images multiples ou des arcs. Ce sont les lentilles gravitationnelles les plus rares. Il y a ensuite une lentille faible, qui ne peut être découverte que par une analyse statistique approfondie des champs d'étoiles et de galaxies. Cette forme de lentille se révèle comme un léger étirement vers le centre de la lentille. Le dernier est la microlentille, ce qui est assez rare, mais il s’est avéré le plus utile pour les études astronomiques. La microlentille se manifeste par de légers changements dans la luminosité d'objets proches (dans notre galaxie) causés par les lentilles étoiles. Distinguer la microlentille authentique des changements de luminosité des étoiles pour d'autres raisons (étoiles variables, novae, etc.) peut être difficile.