Selon la relativité générale d’Albert Einstein (1915), la gravité n’est pas une force au sens classique, mais une déformation de l’espace-temps causée par la masse des objets. Cette courbure influence le trajet de la lumière : lorsqu’un rayon lumineux passe près d’un objet massif (comme une galaxie ou un amas), il est dévié, à l’instar d’une lentille optique. Ce phénomène, appelé lentille gravitationnelle, a été confirmé pour la première fois en 1919 lors d’une éclipse solaire, validant ainsi la théorie d’Einstein.
| Type de lentille | Description | Exemple d'observation | Effet visuel typique |
|---|---|---|---|
| Lentille forte | Déformation extrême de la lumière avec un alignement quasi parfait source-lentille-observateur. Révèle la structure fine de la matière (visible et noire). | Amas CL0024+1654 (Hubble, 2004) ; Croix d’Einstein (quasar Q2237+0305). | Anneaux d’Einstein complets/partiels, arcs géants (>10°), images multiples (jusqu’à 5). |
| Lentille faible | Distorsions subtiles des galaxies d’arrière-plan, utilisées pour cartographier la matière noire à grande échelle via des analyses statistiques. | Relevés Dark Energy Survey (DES) ; données du satellite Planck (fond diffus cosmologique). | Galaxies étirées en ellipses, alignements préférentiels ("cosmic shear"), amplification faible (×1.1–×2). |
| Micro-lentille | Effet temporaire (heures à mois) causé par des objets stellaires (étoiles, trous noirs). Pas de distorsion visible, seulement une amplification. | Projets OGLE et MOA ; découverte d’exoplanètes comme OGLE-2005-BLG-390Lb. | Courbe de lumière symétrique, pic de luminosité (×2–×100), pas d’images multiples résolues. |
N.B. :
Les lentilles gravitationnelles sont des outils essentiels pour étudier l’Univers invisible.
• Matière noire : Leur effet révèle une masse 5 à 10 fois supérieure à la matière visible dans les amas de galaxies.
• Énergie noire : Les distorsions à grande échelle (lentilles faibles) aident à mesurer l’accélération de l’expansion cosmique.
• Galaxies primitives : L’amplification permet d’observer des objets 10 à 100 fois plus faibles que les limites des télescopes actuels.
Cas particulier : L’anneau d’Einstein
Lorsqu’une source lumineuse (étoile ou galaxie), un objet massif (lentille), et l’observateur sont parfaitement alignés, la lumière est déviée de manière symétrique, formant un anneau lumineux autour de la lentille. Cet anneau est une manifestation directe de la géométrie courbe de l’espace-temps.
Les lentilles gravitationnelles révèlent la présence de matière noire, invisible par les télescopes classiques. En comparant la masse visible d’un amas (galaxies, gaz) avec sa masse totale déduite des distorsions lumineuses, les astronomes estiment que ~85% de la matière de l’Univers est de nature inconnue. Exemple : L’amas du Boulet (1E 0657-56) a fourni une preuve directe de la matière noire via ses effets de lentille.
Les lentilles agissent comme des loupe naturelles, amplifiant la lumière des objets distants (jusqu’à 50 fois). Cela permet d’observer des galaxies jeunes, formées seulement 500 millions d’années après le Big Bang, comme GN-z11 (découverte en 2016).
En analysant les retards temporels entre les images multiples d’un même objet (ex : un quasar), les scientifiques calculent le taux d’expansion de l’Univers (constante de Hubble). Exemple : Le quasar RX J1131-1231 a permis une mesure indépendante de \( H_0 \).
Bien que puissantes, les lentilles gravitationnelles posent des défis :
Les futurs instruments, comme le Télescope Einstein (prévu pour 2035), devraient révolutionner ce domaine.
1997 © Astronoo.com − Astronomie, Astrophysique, Évolution et Écologie.
"Les données disponibles sur ce site peuvent être utilisées à condition que la source soit dûment mentionnée."
Comment Google utilise les données
Mentions légales
Sitemap Français − Sitemap Complet
Contacter l'auteur
Sprites et Rayons Cosmiques : Les Éclairs Fantômes de l’Atmosphère 
Principe d'absorption et d'émission atomique 
Le Laser Femtoseconde : Du Temps Ultra-Court à la Puissance Extrême 
Le Monde de la Couleur 
Les couleurs de l'arc-en-ciel 
La nature de la lumière 
Lampe à plasma et concept de champ 
Qu'est-ce que le Vantablack ? 
Expérience de Michelson et Morley 
Calcul du décalage vers le rouge ou redshift (z) 
Airglow spectaculaire en France 
Toute la lumière du spectre électromagnétique 
Piliers solaires : Mirages célestes et jeux de lumière 
La Vitesse de la Lumière : une Constante Universelle 
L'Univers des rayons X 
Anneaux de diamant au dessus du pacifique 
L'incroyable précision de la seconde 
Effets de l'aberration de la lumière 
Pourquoi les particules élémentaires n'ont pas de masse ? 
L'ombre du trou noir 
Les Aurores Polaires : Lumières du Vent Solaire 
Lune Bleue ou Lune des Glaces : Comprendre Ces Phénomènes Lunaires 
Lentilles Gravitationnelles : Quand l’Espace-Temps Devient un Mirage 
L’Échiquier d’Adelson : Quand la lumière et l’ombre trompent nos sens 
Lumière Voyageuse : Comment un Photon Quitte le Soleil pour Atteindre la Terre ? 
La puissance du Soleil 
Bioluminescence des organismes vivants 
Eclipses expliquées par le plan de l'orbite 
Super Lune 
La lumière laser 
Nous ne voyons pas avec nos yeux mais avec notre cerveau 
Différences entre chaleur et température 
La lumière zodiacale : Réflexion des poussières interplanétaires 
Explication du 8 de l'analemme 
L'arche anticrépusculaire : L'ombre de la Terre 
Combien de photons pour chauffer une tasse de café ? 
Spectroscopie : une clé pour analyser le monde invisible 
La lumière Tcherenkov 
Les lumières du Soleil 
Qu'est-ce qu'une onde ? 
L'équation de Planck et la lumière du corps noir 
Conservation de l'énergie