Images du télescope spatial Hubble d'un système de microlentilles. L'image de gauche a été prise 3,7 ans après un événement de microlentille observé; celle de droite a été prise 8,9 ans plus tard après que la source mobile au premier plan (objectif) ait changé de position. Les composants de l'objectif et de la source (A et B) sont clairement résolus dans la dernière image. Crédit :NASA/Hubble
Le trajet d'un faisceau lumineux est courbé par la présence de masse, comme l'explique la Relativité Générale. Un corps massif peut donc agir comme une lentille - une soi-disant « lentille gravitationnelle » - pour déformer l'image d'un objet vu derrière lui. La microlentille est un phénomène connexe :un bref éclair de lumière est produit lorsqu'un corps cosmique en mouvement, agissant comme une lentille gravitationnelle, module l'intensité de la lumière d'une étoile d'arrière-plan lorsqu'elle passe par hasard devant elle. Il y a environ cinquante ans, les scientifiques ont prédit que s'il devenait possible d'observer un flash de microlentille à partir de deux points de vue bien séparés, une mesure de parallaxe indiquerait la distance de l'objet sombre. Le télescope spatial Spitzer, en orbite autour du Soleil à la distance de la Terre mais derrière la Terre d'environ un quart de la trajectoire orbitale, avait travaillé avec des télescopes au sol pour faire exactement cela jusqu'à sa fermeture le mois dernier par la NASA comme mesure d'économie.
L'astronome du CfA Jennifer Yee est membre d'une grande équipe internationale d'astronomes réalisant des mesures par microlentille de parallaxe de petits objets stellaires. La technique est un outil puissant pour sonder des objets isolés comme des planètes flottantes, naines brunes, étoiles de faible masse, et des trous noirs. A la fin de la masse faible, la microlentille a déjà détecté plusieurs planètes candidates en flottement libre, y compris plusieurs objets possibles de la masse terrestre. De telles découvertes sont cruciales pour tester les théories sur l'origine et l'évolution des planètes flottantes. De la même manière, les observations par microlentille d'objets plus massifs comme des étoiles naines brunes isolées ont identifié certains objets orbitant dans un sens opposé à celui des étoiles de disque normales. Des objets de la taille d'une masse stellaire trouvés par microlentille révèlent des trous noirs de masse stellaire et des étoiles à neutrons.
De nouvelles observations de parallaxe en microlentille ont permis de déterminer les masses de, et les distances jusqu'à, deux petits, étoiles isolées. L'un a une masse d'environ 0,6 masse solaire et est d'environ 23, 700 années-lumière de nous; la modélisation pour la seconde est ambiguë, en concluant qu'il s'agit soit de 0,40 masses solaires à environ 24, 800 années-lumière ou 0,38 masses solaires à 24, 300 années-lumière de distance. Les deux étoiles sont des géantes rouges, et se trouvent dans le renflement en forme de cacahuète de vieilles étoiles (environ dix milliards d'années) dans la Voie lactée, environ sept mille années-lumière de rayon dans la région centrale de notre galaxie. Les nouveaux résultats, ainsi que six mesures de microlentille de parallaxe antérieures, apporter un solide soutien aux modèles actuels de la Galaxie et de sa formation de renflement.