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Hubble a permis d'observer un spectaculaire effet de lentille gravitationnellelentille gravitationnelle fort. Il concerne un amas de galaxiesamas de galaxies situé à environ 4,6 milliards d'années-lumièreannées-lumière de la Voie lactéeVoie lactée dont le champ de gravitationgravitation a démultiplié 12 fois l'image d'une galaxie située, elle, à environ 11 milliards d'années-lumière de notre Galaxie. Le phénomène de lentille gravitationnelle a été théorisé en 1936 par Albert EinsteinEinstein sur la suggestion d'un amateur, et Einstein ne pensait pas que l'on puisse un jour l'observer. Cet effet découle du fait que l'existence d'un espace-tempsespace-temps courbé par la matièrematière peut se manifester sur la trajectoire des rayons lumineux d'une manière équivalente à l'introduction d'un indice variable dépendant de la massemasse du corps, dont le champ de gravitation dévie les rayons lumineux. On peut donc s'attendre à ce qu'une concentration suffisamment importante de matière agisse sur la lumière provenant d'une étoileétoile, ou d'une galaxie, à la manière dont le ferait l'introduction d'une lentille ou tout du moins d'un dioptre.
L'Arc Sunburst vu par Hubble. © ESA/Hubble, Nasa, Rivera-Thorsen et al.
L'astrophysicienastrophysicien d'origine suisse Fritz Zwicky avait proposé, dès 1937, que des amas de galaxies puissent produire un effet de lentille gravitationnelle, éventuellement observable dans un futur proche. Il faudra pourtant attendre 1979, avec l'observation du quasarquasar double QSO 0957+561, pour voir cette prédiction confirmée pour la toute première fois.
Aujourd'hui, HubbleHubble observe l'effet de lentille sur une galaxie qui donne lieu à ce qui est appelé l'Arc Sunburst. Douze images de la galaxie sont réparties sur quatre arcs principaux et sa luminositéluminosité est multipliée de 10 à 30 fois avec des détails visualisés par Hubble dont la résolutionrésolution est de l'ordre de 520 années-lumière. Les astrophysiciens peuvent de cette façon observer des galaxies d'ordinaire trop peu lumineuses ou trop difficiles à résoudre alors que l'universunivers observable avait moins de quelques milliards d'années d'existence depuis le Big bangBig bang. Dans le cas de l'Arc Sunburst, on obtient des renseignements sur des phénomènes qui ont permis la fameuse réionisationréionisation de l'univers, lorsque les premières étoiles se sont formées et qu'elles ont commencé à émettre les photonsphotons UVUV à haute énergieénergie, nécessaires à l'ionisationionisation de l'hydrogènehydrogène neutre apparu lors de l'émissionémission du rayonnement fossile.
