L'astronome Halton C. Arp observa que le décalage spectral des corps liés gravitationnellement avec les quasars étaient moins grands que celui de ces derniers. Alors pourquoi ne pas avoir énoncé la possibilité d'un décalage relativiste dû à la gravitation causé par une très forte densité des quasars ?

Il est impossible que le décalage spectral vers le rouge des quasars soit dû à la gravitation, et même Halton Arp -- dont les convictions sur les quasars ne sont partagées que par une toute petite poignée d'astronomes -- est très certainement d'accord avec ceci. L'explication est toutefois un petit peu technique.

La raison est que l'on observe des raies atomiques interdites très étroites qui possèdent un décalage spectral important. Pour un spécialiste, la phrase précédente suffit! Chaque atome est caractérisé par une série de raies, c'est-à-dire qu'il émet de la lumière à des longueurs d'onde très précises, et l'observation de ces raies dans un objet astrophysique permet d'y déceler avec certitude la présence d'un certain type d'atome. Or certaines raies sont prédites par les calculs, mais ne sont jamais observées en laboratoire. On les appelle alors <>, bien que ce soit un nom très mal choisi! On ne peut observer ces raies que dans un milieu extrêmement dilué, dans un vide des millions de fois plus poussés que ce qu'on arrive à atteindre en laboratoire. Si on observe ces raies dans les quasars, cela veut dire qu'il existe des zones extrêmement diluées. Or la luminosité de ces raies est très importantes, puisqu'on arrive à les observer depuis la Terre. Donc la zone d'émission doit avoir une taille gigantesque. Et c'est là que réside l'impossibilité: Le décalage spectral dû à la gravitation change très rapidement dès que l'on s'éloigne de la source de la gravitation. Comme la zone d'émission des raies interdites est gigantesque, il doit y avoir des zones avec des décalages spectraux très différents. Par conséquent, ces raies ne peuvent pas être étroites!

Le problème réside dans la première partie de votre question: Pratiquement aucun spécialiste des quasars ne croit au fait qu'il existe des objets liés gravitationnellement qui ont des décalages spectraux aussi différents que ce que Halton Arp prétend. Les travaux d'Arp reposent sur des alignements de quasars ou des distortions de galaxie en direction de quasars; mais il existe tellement d'objets dans le ciel que des coïncidences peuvent tout à fait expliquer ces curiosités.

La raison principale pour rejeter les objections d'Arp est que dès que l'on pointe le télescope spatial Hubble sur un quasar, on voit apparaître une galaxie autour, le quasar occupant exactement le centre de celle-ci, et le décalage spectral de la galaxie est toujours exactement le même que celui du quasar. Cela renforce le modèle standard des quasars, qui dit que ce sont des trous noirs de masses gigantesques au centre des galaxies en train d'avaler la matière qui les entoure!

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Cette réponse a été préparée par Stephane.Paltani@obs.unige.ch