Planètes et gravitons. Selon la relativité générale, le Soleil et les planètes déforment l'espace-temps (grille), et la version quantifiée standard de la théorie comprend des gravitons sans masse (lignes ondulées) délivrant la force gravitationnelle. De légères déviations des orbites planétaires par rapport aux prédictions de la relativité générale pourraient s'expliquer par une masse de graviton non nulle. Crédit :Y. Gominet/Observatoire de Paris, via la physique
Une équipe de chercheurs affiliés à plusieurs institutions en France a revisité l'idée d'améliorer les estimations de la limite supérieure de la masse d'un graviton. Dans leur article publié dans la revue Lettres d'examen physique , le groupe décrit leur mesure précise des paramètres des corps planétaires et ce qu'ils ont trouvé.
La théorie de la relativité générale d'Einstein suggère que la gravité des grandes masses qui déforment l'espace-temps provient d'une particule théorique sans masse appelée le graviton. Les scientifiques essaient depuis de nombreuses années de prouver que la théorie est correcte ou de la réfuter en trouvant un moyen de montrer qu'elle a une masse. Une approche pour une telle preuve consiste à étudier la vitesse d'expansion de l'univers - cette approche a suggéré que si le graviton a une masse, sa limite supérieure serait d'environ 10 −32 électron-volt. Malheureusement, ce résultat est basé sur beaucoup d'hypothèses, dont beaucoup sont encore controversés. Une autre façon de le faire est d'étudier les déviations orbitales planétaires qui ne pourraient provenir que d'une masse de graviton non nulle - et de partir de l'hypothèse que si un graviton a une masse nulle, alors comme le photon, il doit voyager à la vitesse de la lumière. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont trouvé un moyen d'améliorer la précision de cette approche.
Le travail consistait à geler temporairement le mouvement des étoiles et des planètes à différents moments - le premier était l'an 2000. Les chercheurs ont trouvé les masses, positions et vitesse du soleil, les planètes et plusieurs astéroïdes pour cette année-là. Ils ont ensuite exécuté des équations qui leur ont permis d'avancer dans le temps jusqu'en 2017, puis de revenir à 1913 et d'avancer à nouveau selon les besoins. Ces périodes ont été choisies parce que l'équipe a pu trouver des données utilisables pour elles. En exécutant les calculs, les chercheurs ont découvert qu'ils étaient en mesure de proposer une estimation de la limite supérieure du graviton de 6,76 × 10 −23 - avec une probabilité de 90 pour cent. Les chercheurs notent que leur nombre était très proche de celui trouvé par une équipe utilisant les données des interféromètres LIGO, mais suggèrent que toutes les similitudes étaient une pure coïncidence.
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