L’analyse des premiers résultats du satellite Gravity-Probe-B (GP-B) confirme une prévision de la théorie générale de la relativité d'Einstein avec une précision meilleure que 1%. "Pour la première fois, nous pouvons directement observer un des effets prédits par Einstein," affirme Francis Everitt de l'université de Stanford en Californie et responsable de la mission.
Gyroscopes de la sonde GP-B
Lancé en avril 2004 (voir notre news), le satellite a utilisé quatre gyroscopes de haute précision pour mesurer deux effets prévus par la théorie de la relativité générale.
Le premier, appelé l'effet géodésique, prévoit que la masse de la terre provoque une bosse dans l'espace-temps qui devait provoquer une inclinaison de chaque gyroscope de 0,0018°, soit 6606 millisecondes d’arc, par an. Le second, un effet plus subtil appelé frame dragging (ou effet Lense-Thirring en français), prévoit la façon dont la Terre dans sa rotation, entraîne l'espace-temps avec elle.
Auparavant, les astronomes avaient mesuré ces deux effets en envoyant des rayons laser sur des miroirs installés sur la Lune par les astronautes des missions Apollo. "L’orbite de la Lune agit comme un gyroscope," note Clifford Will, expert en relativité générale à l'université de St Louis. "Mais les mesures lunaires sont des mesures indirectes. La sonde GP-B nous donne une mesure directe qui est unique et nouvelle."
Les chercheurs de la mission Probe-B ont enregistré des mesures de l'effet géodésique qui correspondent aux valeurs prévues par Einstein mais les mesures du frame dragging n’ont pas encore atteint la précision obtenue lors des expériences lunaires. "Ce ne sont pas les résultats que nous avions espéré à ce stade," admet Bill Bencze, un des managers de la mission. Ceci est dû en partie à une série d'éruptions chromosphériques du Soleil en mars 2005 qui ont interrompu les observations et qui limiteront l'exactitude finale de l'expérience. Jusqu'ici, l'équipe a « entrevu quelques traces » de frame dragging mais n'est pas encore en mesure de chiffrer cet effet
Cependant, le plus grand défi pour l'équipe est actuellement de rectifier certains comportements inattendus des gyroscopes qui modifient leurs orientations et peuvent ainsi simuler des effets relativistes. Bencze pense avec confiance qu'en décembre prochain l'équipe comprendra suffisamment ces effets pour améliorer la précision des mesures d’un facteur 20, pour obtenir finalement une exactitude meilleure que 0,01%.
Les prévisions de la relativité générale correspondent bien à la précision dont est capable la sonde, mais cela pourrait tout aussi bien changer lorsque l'équipe annoncera des résultats plus précis. "Nous ne cherchons pas à assurer la véracité de la relativité générale à tout prix," déclare Bencze, qui précise que le travail de l'équipe est d’effectuer les meilleures mesures possibles, non de confirmer la théorie.
