Les observations d'une étoile à neutrons exceptionnellement massive et d'une étoile naine blanche correspondent exactement aux prédictions d'Einstein.
Des astronomes, dont Joeri van Leeuwen et Jason Hessels de l'Université d'Amsterdam et Vlad Kondratiev d'ASTRON, ont identifié une étoile binaire composée d'une étoile à neutrons exceptionnellement massive et d'une étoile naine blanche. Avec cette paire bizarre, la théorie de la gravité d'Einstein - la théorie générale de la relativité - pourrait être mise à l'épreuve plus qu'avant. Mais jusqu'à présent, les observations correspondent exactement aux prédictions d'Einstein (Science , 26 avril 2013).
L'étoile à neutrons, qui tourne 25 fois par seconde, est un pulsar qui émet des ondes radio pouvant être captées par les radiotélescopes sur Terre. La naine blanche, en orbite autour du pulsar avec une période orbitale de deux heures et demie, peut être vue avec des télescopes optiques ordinaires, comme le Very Large Telescope de l'Observatoire européen austral au Chili.
Le pulsar est ce qui reste d'une explosion de supernova. Il est deux fois plus lourd que le soleil, mais ne mesure que vingt kilomètres. La naine blanche compagne est le reste brillant d'une étoile semblable au soleil qui a perdu son atmosphère et se refroidit lentement.
La relativité générale, qui explique la gravité en raison de la courbure de l'espace-temps due à la présence de masse et d'énergie, a passé tous les tests depuis sa publication il y a près d'un siècle. Mais on ne s'attend pas à ce que ce soit la théorie définitive de la gravité :dans des conditions extrêmes, telles que celles d'un trou noir, la théorie d'Einstein échoue.
Les physiciens ont déjà développé plusieurs théories alternatives de la gravité qui rendent différentes prédictions que la théorie de la relativité générale. . Afin de tester de telles théories, des champs gravitationnels extrêmement forts doivent être étudiés. L'étoile binaire récemment découverte offre cette possibilité.
Une étoile binaire compacte comme celle-ci émet des ondes gravitationnelles et perd de l'énergie en conséquence. Cela conduit au fait que la distance entre les deux objets diminue très lentement et que leur temps orbital diminue. La relativité générale et les théories alternatives font des prédictions différentes pour ce déclin.
Les astronomes ont maintenant combiné les observations de la naine blanche avec une synchronisation très précise des impulsions émises par l'étoile à neutrons massive. Les observations sont si précises qu'un changement de la période orbitale de 8 millionièmes de seconde par an a pu être mesuré. Et c'est exactement ce que prédit la théorie d'Einstein.
