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Introduction à l'astrophysique: Lentilles gravitationnelles

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Dans cours

PHYS-209: Astrophysics I: introduction to astrophysics

Ce cours décrit de façon simple les processus physiques qui expliquent l'univers dans lequel nous vivons. En couvrant une large gamme de sujets, le but du cours est aussi de donner un aperçu général des objets astrophysiques qui nous entourent. ...

Description

Cette séance de cours introduit le concept de lentille gravitationnelle en astrophysique, en se concentrant sur l'angle de déviation et le rayon d'Einstein. Il explique la solution d'une lentille ponctuelle et son application aux galaxies et à l'univers entier, illustrée par des images d'anneaux d'Einstein et d'arcs gravitationnels.

Dans MOOC

Introduction à l'Astrophysique

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Source officielle

Proximité ontologique

Astronomie

Astrophysique: Physical cosmology, Étoile

Concepts associés (32)

Lentille gravitationnelle

En astrophysique, une lentille gravitationnelle, ou mirage gravitationnel, est produit par la présence d'un corps céleste très massif (tel, par exemple, un amas de galaxies) se situant entre un observateur et une source « lumineuse » lointaine. La lentille gravitationnelle, imprimant un fort champ gravitationnel autour d'elle, a comme effet de faire dévier les rayons lumineux qui passent près d'elle, déformant ainsi les images que reçoit un observateur placé sur la ligne de visée.

Anneau d'Einstein

En astronomie, un anneau d'Einstein est un cas particulier de mirage gravitationnel. Il résulte de la déformation en forme d'anneau ou d'arc d'une source lumineuse, telle qu'une galaxie, une étoile, un quasar, par un corps céleste extrêmement massif, comme une grosse galaxie ou un trou noir. Les photons émis par la source sont déviés de leur trajectoire rectiligne par la gravitation exercée par le corps massif comme s'ils traversaient une lentille. On parle de lentille gravitationnelle.

Lentille gravitationnelle forte

vignette|Photographie d'un anneau d'Einstein prise par le télescope spatial Hubble. Les lentilles gravitationnelles fortes sont un type de lentilles gravitationnelles qui sont assez fortes pour produire des images multiples, des arcs, et même des anneaux d'Einstein. En général, l'effet de lentille gravitationnelle forte demande une masse de lentille projeté d'une densité massique plus grande que la . Pour une source d'arrière-plan ponctuelle, il y aura plusieurs images, alors que des sources d'arrière-plan étendues entraîneront des arcs ou des anneaux.

Lentille gravitationnelle faible

Une lentille gravitationnelle faible (weak gravitational lensing en anglais) est une lentille gravitationnelle dont les effets sont limités par rapport aux lentilles gravitationnelles fortes. Plus fréquentes que ces dernières, les lentilles gravitationnelles faibles sont beaucoup plus difficiles à observer. Comme tout type de lentille gravitationnelle, les lentilles gravitationnelles faibles peuvent être produites par divers corps célestes plus ou moins massifs. Selon le ou les corps impliqués, les effets de lentille varieront.

Relativité générale

La relativité générale est une théorie relativiste de la gravitation, c'est-à-dire qu'elle décrit l'influence de la présence de matière, et plus généralement d'énergie, sur le mouvement des astres en tenant compte des principes de la relativité restreinte. La relativité générale englobe et supplante la théorie de la gravitation universelle d'Isaac Newton qui en représente la limite aux petites vitesses (comparées à la vitesse de la lumière) et aux champs gravitationnels faibles.

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