Le rôle central de la gravitation en astronomie
Depuis Isaac Newton, tout ce qui se passe en astronomie tourne autour de la force de gravitation. Newton la définit comme une force présente entre deux objets, quels qu’ils noient. Cette force dépend de la masse et de la séparation. Plus l’objet est massif, plus son attraction est puissante. Plus la distance est importante, plus l’attraction gravitationnelle est faible.
Einstein a développé une théorie de la gravitation améliorée, qui réussit les tests expérimentaux auxquels la vieille théorie d’Isaac se fait recaler. La théorie de Newton était suffisamment bonne pour la gravitation telle qu’on en fait habituellement l’expérience, par exemple la force qui a fait tomber la pomme sur sa tête (si elle l’a jamais touchée). Mais la théorie d’Einstein prédit aussi les effets qui arrivent à proximité des objets massifs, là où la gravitation est très, très forte. Pour Einstein, la gravitation n’est pas vraiment une force, c’est la courbure de l’espace et du temps due à la seule présence d’un objet massif, comme une étoile. J’en suis tout retourné, rien que d’y penser.
La théorie de la gravitation de Newton explique les choses suivantes :
- Pourquoi la Lune est en orbite autour de la Terre, la Terre autour du Soleil, le Soleil autour du centre de la Voie lactée, et également des tas d’autres orbites.
- Pourquoi une étoile ou une planète est de forme ronde.
- Pourquoi les gaz et les poussières de l’espace commencent à s’agglomérer pour former de nouvelles étoiles.
La théorie de la gravitation d’Einstein, qui s’appelle « théorie de la relativité générale », explique :
- Pourquoi lors d’une éclipse totale, la position des étoiles au bord du Soleil semble être légèrement décalée par rapport à leur position habituelle.
- Pourquoi il est possible que les trous noirs existent.
- Pourquoi un événement cataclysmique comme la fusion de deux étoiles à neutrons provoque la formation de rides de l’espace temps, qui se propagent comme des vagues à la surface de l’eau.