IHES
Publication des derniers résultats de la mission MICROSCOPE
Les derniers résultats de la mission MICROSCOPE (MICROSatellite à trainée Compensée pour l’Observation du Principe d’Équivalence) ont été rendus publics le 14 septembre 2022 et confirment le principe d’équivalence avec une précision inégalée de 10-15. Ce résultat confirme une fois de plus la théorie de la Relativité Générale proposée par Albert Einstein.
Lancée en 2016, un siècle après la publication de la théorie d’Einstein, la mission MICROSCOPE a pour objectif de tester le principe d’équivalence entre inertie et gravitation, un pilier fondamental de la Relativité Générale, postulant que tous les corps tombent de la même façon dans le vide.
La violation du principe d’équivalence est prévue par certaines théories d’unification entre gravitation et physique quantique. En particulier, une violation faible mais non nulle du principe d’équivalence par le dilaton en théorie des cordes a été prévue par des travaux récents qui ont étudié le mécanisme d’attracteur cosmologique [1,2] – d’où l’importance tester le principe d’équivalence avec une grande précision.
La mission a été conçue par l’Office National d’Études et de Recherches Aérospatiales (ONERA), en collaboration avec l’Observatoire de la Cote d’Azur (OCA), le CNES (Centre National d’Etudes Spatiales) et le ZARM (Brème, Allemagne). Thibault Damour, professeur permanent à l’IHES et parmi les plus grands experts de gravitation dans le monde, est membre du comité scientifique de la mission et en a été parmi les initiateurs.
MICROSCOPE utilise des technologies très avancées pour comparer l’accélération de chute libre de deux corps de compositions différentes, l’un en platine, l’autre en titane. Le tout se passe à bord d’un satellite qui a orbité autour de la Terre d’avril 2016 jusqu’à octobre 2018, réalisant 1642 révolutions et parcourant ainsi 73 millions de km, équivalent à la moitié de la distance Terre-Soleil.
Des résultats préliminaires ont été publiés en 2017 – il s’agissait là déjà d’une confirmation du principe d’équivalence avec une précision inégalée, qui a permis aux co-investigateurs et chefs de projet de la mission de gagner le Grand Prix Servant 2019 de l’Académie des sciences.
L’analyse des données recueillies pendant deux ans et demi par les équipes scientifiques de l’ONERA et de l’OCA, avec la contribution du CNES et la collaboration de laboratoires européens, a été publiée le 14 septembre 2022 dans deux prestigieuses revues : Physical Review Letters et Classical and Quantum Gravity. Ces derniers résultats repoussent encore plus loin les limites de la précision du test du principe d’équivalence.
Par ses résultats, MICROSCOPE apporte d’importantes contraintes aux nouvelles théories de la gravitation à un niveau de précision que les chercheurs prévoient rester longtemps inégalé.
Le communiqué de presse de l’ONERA et du CNES
Thibault Damour explique les motivations et le contexte théorique de la mission (décembre 2019)
L’intégralité de la conférence en l’honneur de la mission MICROSCOPE qui a eu lieu à l’IHES en décembre 2019.
[1] T. Damour, A. M. Polyakov, The String dilaton and a least coupling principle, Nucl. Phys. B 423, 532-558 (1994) doi:10.1016/0550-3213(94)90143-0, [arXiv:hep-th/9401069]
[2] T. Damour, F. Piazza, G. Veneziano, Runaway dilaton and equivalence principle violations, Phys. Rev. Lett. 89, 081601 (2002) doi:10.1103/PhysRevLett.89.081601 [arXiv:gr-qc/0204094]
