Des astronomes de l’ESA, en collaboration avec la NASA et en utilisant le télescope spatial européen Euclid, ont identifié un phénomène rare : un anneau d’Einstein presque parfait. Il se situe autour de la galaxie NGC 6505, à 590 millions d’années-lumière, dans la constellation du Dragon. Il s’agit du plus proche anneau d’Einstein jamais observé à ce jour. Si ce phénomène apparaît, c’est parce que cette galaxie déforme la lumière émise par une autre galaxie positionnée bien plus loin — à environ 6 milliards d’années-lumière de la Terre.
Conformément à la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein, la lumière se courbe sous l’influence d’objets massifs. Ce phénomène, désigné sous le nom de lentille gravitationnelle, se manifeste lorsque la gravité d’un corps céleste massif, tel qu’un amas de galaxies, déforme l’espace-temps, donnant ainsi à la trajectoire de la lumière une apparence courbée, comparable à l’effet d’une lentille optique.
L’objet responsable de cette déformation est appelé lentille gravitationnelle. Cet effet permet aux astronomes d’observer la lumière de galaxies lointaines, autrement invisibles. Lorsque ces galaxies s’alignent parfaitement, la lumière de l’objet situé à l’arrière-plan se courbe, formant un cercle lumineux autour de l’objet massif au premier plan, connu sous le nom d’anneau d’Einstein.
Conor O’Riordan, de l’Institut Max Planck d’astrophysique en Allemagne et auteur de la nouvelle étude, publiée dans la revue Astronomy & Astrophysics, a précisé dans un communiqué : « Un anneau d’Einstein est un exemple frappant de lentille gravitationnelle forte ». Il ajoute : « Chaque lentille gravitationnelle forte est unique, car elle est extrêmement rare et possède une valeur scientifique inestimable. Celle-ci est particulièrement spéciale en raison de sa proximité avec la Terre et de son alignement qui la rend très esthétique ».
Ce phénomène, prédit par Einstein en 1915, a été observé pour la première fois en 1988. En 2011, le télescope spatial Hubble avait identifié l’un de ses premiers anneaux d’Einstein, nommé LRG 3-757. Plus récemment, Euclid a révélé un nouvel anneau, remarquable par sa quasi-perfection et sa proximité.
Une découverte rare, selon les astrophysiciens
Le télescope spatial Euclid a entamé sa mission de six ans le 1er juillet 2023, avec pour objectif d’explorer l’univers sombre et de détecter les effets subtils des lentilles gravitationnelles faibles. Les chercheurs ont observé que certaines galaxies paraissent légèrement étirées ou déformées, un indice de ce phénomène. Pour en analyser l’impact, ils devront examiner des milliards de galaxies. Euclid a commencé ses observations approfondies du ciel le 14 février 2024, tentant d’établir une carte tridimensionnelle de l’Univers.
Lors de l’analyse des premières images test, Bruno Altieri, membre de l’équipe de l’Agence spatiale européenne (ESA), a identifié un anneau d’Einstein tout en validant les données initiales. « Dès la première observation, j’ai distingué la structure, mais après des observations complémentaires d’Euclid dans la même région, nous avons pu admirer un anneau d’Einstein parfait », a-t-il déclaré. « Pour moi, passionné depuis toujours par les lentilles gravitationnelles, ce fut un moment extraordinaire », a-t-il ajouté.
Les travaux de Thomas Collett, de l’Université de Portsmouth (Royaume-Uni), et de ses collaborateurs, ont confirmé qu’un anneau lumineux entoure bel et bien le noyau de la galaxie elliptique NGC 6505, à environ 590 millions d’années-lumière de la Terre. Identifiée pour la première fois en 1884, cette galaxie agit comme une lentille gravitationnelle, courbant la lumière d’une galaxie située bien plus loin en arrière-plan. Il s’agit, selon les astronomes, de la première détection de cet anneau lumineux autour de NGC 6505.
L’anneau est ainsi formé par la lumière d’une galaxie plus lointaine et plus lumineuse, située à environ 4,42 milliards d’années-lumière. La lumière de cette galaxie, encore jamais observée et dépourvue de nom, a été courbée par la gravité au cours de son voyage vers la Terre.
« Je trouve fascinant que cet anneau ait été observé autour d’une galaxie déjà bien connue », s’enthousiasme Valeria Pettorino, scientifique du projet Euclid, dans le communiqué de l’ESA. Elle souligne : « Cela démontre la puissance d’Euclid, capable de révéler des phénomènes nouveaux même dans des régions du ciel que nous pensions bien connaître ».
Si la détection de cet anneau d’Einstein constitue une découverte fascinante, la mission Euclid vise également à étudier un autre type de lentille gravitationnelle, plus discrète, connue sous le nom de « lentille faible ». Selon les scientifiques, ces dernières pourraient nous aider à percer les mystères de l’énergie noire.
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