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André
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Inscrit le: 07 Jan 2007
Messages: 11030
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 Posté le: Mar 04 Mar 2014 12:02 am Sujet du message: L'étude de l'orbite de la planète Mercure permet d'en savoir |
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L'étude de l'orbite de la planète Mercure permet d'en savoir plus sur la relativité générale
Salut à tous
Des chercheurs de l'institut UTINAM (Université de Franche Comté/CNRS), de Géoazur (Université Nice Sophia-Antipolis/CNRS/IRD/Observatoire de la Côte d'Azur),
de l'IMCCE (Observatoire de Paris/CNRS/UPMC Université Lille 1) et du CNES viennent de proposer, en utilisant les données de la sonde MESSENGER [1], la meilleure éphéméride de Mercure jamais produite et a surtout amenée de nouvelles contraintes sur les paramètres de la relativité générale.
Leurs travaux sont parus le mois dernier dans Astronomy & Astrophysics.
Vue d'artiste de la sonde MESSENGER en orbite autour de Mercure. Crédits : NASA
Mercure est la planète la plus petite et la moins connue du système solaire.
Elle est aussi la plus proche du soleil.
Cette proximité rend l'étude de sa dynamique, fondamentale du point de vue de la relativité générale. L'effet de la relativité générale sur l'orbite de la planète est en effet le plus fort de tout le système solaire (43 secondes par siècle d'avance du périhélie).
Jusqu'à récemment, elle n'avait été approchée qu'à trois reprises par la sonde Mariner 10 dans les années 70 (deux fois en 1974 et une fois en 1975).
Différences en mètre entre les distances Terre-Mercure déduites des observations du suivi radio de la sonde MESSENGER en orbite autour de Mercure et les éphémérides planétaires INPOP13a (en rouge), INPOP10e (en noir), et les éphémérides américaines du Jet Propulsion Laboratory DE423 (en gris) et DE430 (en bleu). Crédits : Verma et al.
Différents modèles sont actuellement à l'étude pour tenter de concilier les grands problèmes actuels de la physique quantique et de la cosmologie que sont l'existence de la matière noire, notre compréhension des mécanismes de la gravitation à grande échelle et à l'échelle quantique.
Par l'étude directe des mouvements des objets naturels et artificiels dans le système solaire, les chercheurs de l'étude engagée ici proposent aux théoriciens de nouvelles limites qui invalident ou confortent les modèles proposés.
Dans cette étude [2,3], l'exactitude apportée a été augmentée d'un facteur d'environ 4 pour le paramètre PPN [4] de la non-linéarité de la gravité ß par rapport à l'estimation donnée par l'équipe en 2010 (Fienga et al., 2011).
Pour le paramètre PPN de déflexion de la lumière g, l'expérience Cassini de 2003 publié dans Nature (Bertotti et al., 2003) donnait une violation maximum possible de la relativité générale de l'ordre de 4.10-5.
L'étude actuelle a permis de réduire le champ possible d'une telle violation d'un facteur 2.
Crédits : Verma et al.
D'autre part, cette étude a montré qu'il était possible de faire une estimation décolérée des paramètres ß et à partir de l'analyse des données de la sonde et de la construction de l'éphéméride planétaire.
Les nouvelles estimations de ß et apportent de nouvelles contraintes aux modèles théoriques de gravitation.
Des collaborations sont en cours afin d'en tester d'autres à l'échelle du système solaire en particulier avec l'Institut Astrophysique de Paris (CNRS/UPMC) et l'Observatoire de Paris.
Note (s):
[1] La sonde spatiale MESSENGER, lancée en 2004 par la NASA dans le cadre du programme Discovery d'exploration du système solaire, est la première sonde à avoir été mise en orbite autour de Mercure, le 18 mars 2011. Sa mission principale : cartographier et déterminer les conditions environnementales de Mercure.
[2] (INPOP13a) : L'équipe d'INPOP (Intégrateur Numérique Planétaire de l'Observatoire de Paris), qui travaille ensemble depuis 2003 sur l'éphéméride planétaire du même nom, est la seule équipe au monde à aborder ces questions par le biais de la construction d'orbites de sondes et de planètes, et l'analyse des données brutes de navigation des missions spatiales.
[3] Ce travail a été effectué dans le cadre d'une bourse de thèse cofinancée CNES/Région Franche-Comté, du GRGS (Groupe de Recherche en Géodésie Spatiale) et du CESDN (Consortium pour l'Exploitation Scientifique des Données de Navigation).
[4] Le formalisme post-Newtonien (PPN) permet de décrire la non-linéarité des équations de la gravitation d'Einstein sous la forme de termes complémentaires à la loi universelle de la gravitation de Newton. Dans le cadre de la relativité générale, la gravitation agit linéairement (ß =1) et le taux de déviation de la lumière par une unité de masse est normalisé à 1 ( =1). Mais des théories alternatives de la gravitation (théories des cordes, tenseurs-scalaires) prévoient des valeurs de ß et différentes de 1.
Référence :
Use of MESSENGER radioscience data to improve planetary ephemeris and to test general relativity, Verma et al., A&A, 01/2014
http://www.aanda.org/articles/aa/abs/2014/01/aa22124-13/aa22124-13.html
La source : Actualités du CNRS-INSU http://www.insu.cnrs.fr/node/4752
http://www.casimages.com/codes_ano.php?img=140304030757107251.jpg&nsa=nsa31&module=
http://www.obspm.fr/la-sonde-messenger-en-orbite.html
Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie
Amicalement
_________________
Etrange époque où il est plus facile de désintégrer l' atome que de vaincre un préjugé.
Einstein, Albert, |
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