2^ème méthode

IV. L'optique gravitationnelle

1. Principe de l'optique gravitationnelle⁽¹⁰⁾:

L'optique gravitationnelle est une nouvelle discipline de l'astronomie qui date des années 1980 et qui est fondée sur l'utilisation des effets relativistes prédits par la relativité générale et des principes hérités de l'optique traditionnelle géométrique. Elle étudie les images ou quasi-images d'une source (étoile, galaxie ou quasar) formées dans les domaines radio ou optique, lorsqu'une grande concentration de masse (qu'on appelle alors lentille ou microlentille gravitationnelle) s'interpose entre la source et l'observateur terrestre⁽¹¹⁾. La théorie de la relativité générale dit que la présence locale de gravité courbe l'espace-temps et donc infléchit la propagation des rayons électromagnétiques (donc lumineux et radio entre autres).

2. Les lentilles gravitationnelles:

Fred Zwicky prévu dès 1937 que la présence d'une masse ponctuelle située à mi-distance entre la source et l'observateur devait concentrer la lumière en anneau circulaire dit "anneau d'Einstein" (inobservable en pratique)⁽¹²⁾. Lorsque les trois objets (source, lentille, observateur) ne sont pas alignés parfaitement, les images de la source se dédouble et on observe des mirages gravitationnels. En 1979 ainsi, pour la première fois on démontra l'existence de l'effet de lentille gravitationnelle. L'image et le ou les mirages possèdent des spectres identiques dans toutes les longueurs d'onde et les fluctuations de la lumière observées sur un spectre se retrouvent sur les autres avec un temps de retard caractéristique. Dans les années qui suivirent, on observa les premiers arcs gravitationnels (image déformée d'une galaxie par un amas⁽¹³⁾).

III. Découverte de la masse cachée        V. Les microlentilles gravitationnelles