L'astronome de Leiden Margot Brouwer démontre, grâce à des mesures de gravité autour de plus de 33 000 galaxies, que la théorie de Verlinde reproduit fidèlement la distribution gravitationnelle observée.
Dirigée par l'astronome de Leiden Margot Brouwer, une équipe internationale a testé pour la première fois la théorie révolutionnaire du physicien théorique d'Amsterdam Erik Verlinde en utilisant l'effet de lentille gravitationnelle. En analysant la gravité autour de plus de 33 000 galaxies, Brouwer confirme que les prédictions de Verlinde correspondent aux observations. Ces résultats ont été acceptés pour publication dans la prestigieuse revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
L'attraction gravitationnelle des galaxies courbe l'espace-temps, déviant la lumière des galaxies lointaines comme une lentille optique. Les galaxies en arrière-plan apparaissent ainsi déformées, permettant de cartographier précisément la distribution de la gravité autour d'une galaxie en premier plan. Au-delà de 100 fois le rayon galactique, les mesures révèlent une gravité excédentaire que la relativité d'Einstein ne peut expliquer sans invoquer la matière noire, ces particules invisibles hypothétiques.
Erik Verlinde propose une alternative : sa théorie émergeante de la gravité explique à la fois le mécanisme gravitationnel et cette gravité supplémentaire, sans recourir à la matière noire. Elle prédit la quantité exacte de gravité en se basant uniquement sur la masse visible des galaxies.
Brouwer a calculé les prédictions de Verlinde pour 33 613 galaxies, en utilisant leurs masses visibles, et les a confrontées aux données observationnelles des lentilles gravitationnelles. Verdict : un accord remarquable avec les faits. Toutefois, la matière noire reste viable, bien que nécessitant un ajustement ad hoc de sa masse. L'atout de Verlinde ? Des prédictions directes, sans paramètres libres.
La théorie de Verlinde n'explique pas encore toutes les observations cosmiques et ne s'applique qu'aux systèmes isolés, sphériques et statiques, loin de la complexité dynamique de l'Univers. Margot Brouwer commente : « La prochaine étape est de développer la théorie et de la tester plus avant. Ce premier test est pour le moins encourageant. »
Cette étude s'appuie sur les relevés GAMA (Galaxy And Mass Assembly) et KiDS (Kilo-Degree Survey), impliquant des chercheurs des Pays-Bas (Leiden, Groningen), d'Allemagne, d'Écosse, d'Angleterre et d'Australie. Les données KiDS proviennent de la caméra néerlandaise OmegaCAM sur le télescope VLT Survey Telescope de l'ESO à Cerro Paranal, au Chili.
