Pour une expérience, une équipe de recherche internationale a mis à l'épreuve la théorie de la relativité d'Einstein pendant seize ans. Leurs observations de deux pulsars en orbite à 2 400 années-lumière de la Terre sont les plus précises jamais réalisées, mais la théorie d'Einstein ne bouge toujours pas.
Les pulsars sont des étoiles à neutrons en rotation - des restes compacts d'explosions de supernova qui, entre autres, émettent des faisceaux de rayonnement radio. Ce rayonnement est observé sur Terre sous forme d'impulsions rapides et extrêmement régulières. Par conséquent, elles peuvent être utilisées comme horloges astronomiques, ce qui permet de mesurer très précisément leurs mouvements orbitaux.
Le "double pulsar" sur lequel Kramer et son équipe ont enquêté se compose de deux pulsars radio qui orbitent l'un autour de l'autre à des vitesses d'environ 1 million de kilomètres par heure en un peu moins de deux heures. Un pulsar tourne environ 44 fois par seconde, l'autre a un temps de rotation de près de trois secondes. Les deux pulsars ont environ 30 % de masse en plus que notre soleil, mais ne mesurent qu'environ 24 kilomètres.
À l'aide de sept radiotélescopes, dont le radiotélescope à synthèse de Westerbork, les astronomes ont pu mesurer plus précisément que jamais la quantité d'énergie que les pulsars en orbite perdent parce qu'ils émettent des ondes dites gravitationnelles. Cet effet avait déjà été mesuré avec un autre double pulsar, mais pas aussi précisément.
Les résultats de mesure sont non seulement entièrement conformes à la relativité générale, mais montrent également des effets prédits jamais vus auparavant dans un système de pulsars :le "retard de Shapiro" et la déviation de la lumière sous l'influence d'un champ gravitationnel puissant.
Les astronomes ont également pu mesurer - avec une précision de 1 sur un million - comment l'orientation de l'orbite du pulsar en rotation la plus rapide change. Cette "précession" peut également être observée sur Mercure, la planète la plus intérieure de notre système solaire, mais 140 000 fois plus faible. La précision de mesure obtenue était si grande qu'il a fallu tenir compte de l'influence du pulsar en rotation sur l'espace-temps environnant, qui est en quelque sorte entraîné :la soi-disant précession Lense-Thirring.
Image :Vue d'artiste du système à double pulsar PSR J0737-3039 A/B, composé de deux pulsars actifs en orbite l'un autour de l'autre en seulement deux heures. (Michael Kramer/MPIfR)
