L'astronome de Leiden Margot Brouwer conclut sur la base de mesures de gravité autour de plus de 33 000 galaxies que la théorie de Verlinde correspond bien à la distribution de gravité observée.
Une équipe dirigée par l'astronome de Leyde Margot Brouwer a testé pour la première fois la nouvelle théorie du physicien théoricien d'Amsterdam Erik Verlinde au moyen de l'effet de lentille de la gravité. Brouwer a mesuré la gravité autour de plus de 33 000 galaxies pour tester la prédiction de Verlinde. Elle conclut que la théorie de Verlinde s'accorde bien avec la distribution de gravité observée. Les résultats ont été acceptés pour publication dans la revue britannique Monthly Notices of the Royal Astronomical Society .
L'attraction gravitationnelle des galaxies courbe l'espace, déviant la lumière traversant cet espace, un peu comme une lentille. Les galaxies d'arrière-plan qui sont loin derrière une galaxie de premier plan (la lentille) apparaissent légèrement déformées en conséquence. Cet effet peut être mesuré pour déterminer la distribution de la gravité autour d'une galaxie de premier plan. À des distances allant jusqu'à 100 fois le rayon de la galaxie, cependant, les astronomes mesurent bien plus de gravité que la théorie de la gravité d'Einstein ne peut l'expliquer. Cette théorie n'est correcte que lorsque des particules inconnues et invisibles, appelées matière noire, sont ajoutées.
Erik Verlinde prétend maintenant que son alternative à la théorie d'Einstein explique non seulement le mécanisme de la gravité, mais aussi l'origine de cette mystérieuse gravité supplémentaire dans et autour des galaxies, que les astronomes attribuent actuellement à la matière noire. La nouvelle théorie de Verlinde prédit la quantité de gravité qu'il devrait y avoir, en se basant uniquement sur la masse de la matière visible.
Brouwer a calculé la gravité de 33 613 galaxies prédites par Verlinde, sur la base de leurs masses visibles. Elle a comparé cette prédiction avec les observations de la distribution de la gravité par lentille pour tester la théorie de Verlinde. Sa conclusion est que la prédiction de Verlinde s'accorde bien avec la distribution de gravité observée, mais elle souligne que la matière noire peut également expliquer la gravité supplémentaire. Or, la masse du nuage de matière noire est un paramètre libre qu'il faut adapter à l'observation. Ce qui distingue la théorie de Verlinde, c'est qu'il donne une prédiction directe, sans paramètres libres.
Parce que la nouvelle théorie de Verlinde ne peut pas encore expliquer de nombreuses observations, l'existence de la matière noire n'a certainement pas été réfutée. La théorie n'est actuellement applicable qu'à des systèmes isolés, sphériques et statiques, alors que l'univers est un ensemble dynamique et complexe. Brouwer :« La question est maintenant de savoir comment la théorie va se développer davantage et comment nous pouvons la tester davantage. En tout cas, le résultat de ce premier test est intéressant.”
La recherche est basée sur des observations de GAMA (Galaxy And Mass Assembly) et KiDS (Kilo-Degree Survey), avec des scientifiques des Pays-Bas (Leiden, Groningen), d'Allemagne, d'Écosse, d'Angleterre et d'Australie. Les observations de KiDS sont effectuées avec la caméra néerlandaise OmegaCAM sur le télescope VLT Survey de l'ESO à Cerro Paranal dans le nord du Chili.
