Mirage gravitationnel dans l’amas de galaxie Abell 2218

La relativité générale énonce que l’espace-temps peut être déformé par la matière énergétique. Cette déformation de nature gravitationnelle est exprimée géométriquement par une courbure, qui modifie les lois de propagation des rayons lumineux. Ceux-ci ne sont plus rectilignes, et la gravitation des corps très massifs donne naissance à des phénomènes de lentilles gravitationnelles. En 1919 furent ainsi observés les rayons lumineux émis par des étoiles et courbés sous l’effet de la masse du Soleil. L’observation, pendant une éclipse solaire, confirma les prédictions de la toute jeune théorie de la relativité générale, entraînant l’adhésion de la communauté scientifique. De nombreux mirages gravitationnels ont été observés depuis : la lumière d’une source lumineuse très lointaine (quasar ou galaxie) est déviée par la masse d’un objet massif (amas de galaxies) situé plus près sur la même ligne de visée. Il en résulte multiplication, amplification, ou déformation de l’image de la source. L’effet de cette sorte le plus spectaculaire, et le plus caractéristique, est celui de la formation d’arcs lumineux au voisinage des amas de galaxies. Ces arcs sont en fait des images déformées de galaxies très distantes situées derrière l’amas (lui-même constitué de la majorité des galaxies visibles sur la photo). L’effet gravitationnel de l’amas courbe les rayons lumineux et déforme ainsi ces images, jusqu’à leur donner cette forme d’arcs caractéristique. L’analyse de ces arcs confirme la théorie de la relativité générale et fournit de nombreuses informations sur l’Univers très lointain.