L'énigme de l'orbite de Saturne (suite)

De nombreux astronomes pensent que notre univers est rempli de mystérieuses substances sombres qui exercent une attraction gravitationnelle sur de grandes choses comme les galaxies. En fait, la plupart des galaxies tournent si vite qu'elles s'envoleraient s'il n'y avait pas une quantité substantielle de ce globe noir les tenant ensemble.

Mais si la matière noire remplit notre galaxie, nous devrions la voir dans notre système solaire. Les détecteurs de matière noire ne manquent pas. La plupart ont fait blanc et ceux qui prétendent l'avoir vu ont été ridiculisés.

Il existe cependant une hypothèse alternative. C'est l'idée que les équations du mouvement de Newton fonctionnent d'une manière différente aux très faibles accélérations que subissent les étoiles lorsqu'elles orbitent autour d'une galaxie.

Les équations qui décrivent ce qu'on appelle la dynamique newtonienne modifiée ou MOND sont non linéaires et conduisent donc à d'autres prédictions. Une conséquence importante de la non-linéarité est que la dynamique gravitationnelle d'un système est influencée par l'environnement gravitationnel externe dans lequel le système est noyé, disent Luc Blanchet à l'Université Pierre et Marie Curie et Jérôme Novak à l'Université Denis Diderot, tous deux à Paris.

C'est ce qu'on appelle l'effet de champ externe et il devrait avoir une influence mesurable sur le système solaire, en particulier sur la précession du périhélie des planètes.

Aujourd'hui, Blanchet et Novak calculent l'ampleur de cet effet et le comparent aux meilleures données dont nous disposons sur le mouvement planétaire.

Il s'avère que les planètes les plus touchées sont les lointaines géantes gazeuses : Saturne, Uranus et Neptune. Et la mieux surveillée d'entre elles est Saturne, puisque les astronomes ont pu suivre le mouvement de la sonde Cassini alors qu'elle orbite autour de la géante aux anneaux.

Blanchet et Novak disent que la précision de ces mesures peut être utilisée pour écarter certaines formulations de MOND. Nous trouvons que l'effet de précession est assez important pour les planètes gazeuses externes, et dans le cas de Saturne est comparable, et dans certains cas marginalement exclu par les résidus publiés de précession autorisés par les meilleures éphémérides planétaires.

Mais l'histoire ne s'arrête pas là. L'un des meilleurs ensembles de données sur le mouvement de Saturne a été compilé par l'astronome russe Elena Pitjeva, qui dirige le Laboratoire d'astronomie des éphémérides à l'Institut d'astronomie appliquée de Saint-Pétersbourg.

En 2005, elle a publié un ensemble complet de données sur le mouvement de Saturne. C'est ce que Blanchet et Novak ont ​​utilisé pour comparer leurs calculs.

Mais en 2008, des rumeurs ont commencé à circuler selon lesquelles Pitjeva avait trouvé quelque chose d'étrange dans des données plus récentes. Celles-ci ont été décrites dans un article de Lorenzo Iorio de l'Institut national de physique nucléaire en Italie et couvert par le Blog Physique arXiv à l'époque.

En fin de compte, Pitjeva aurait découvert que la précession du périhélie de Saturne, telle que prédite par la relativité générale, devait être corrigée pour s'adapter aux données les plus récentes de Cassini.

Pitjeva ne semble pas avoir publié ces données, même maintenant près de trois ans plus tard. Et Iorio n'a pas non plus mis à jour son article.

Mais cela soulève une question intrigante. Les données de Cassini pourraient-elles nous dire quelque chose d'intéressant sur MOND ?

Peut-être Blanchet et Novak pourraient-ils poliment se renseigner sur le statut du résultat de Pitjeva et le comparer avec leurs calculs. Juste pour régler la question pour les âmes curieuses.

Réf : arxiv.org/abs/1105.5815 : Tester MOND dans le système solaire

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