La planète née des mathématiques a été « effacée

Au 19e siècle, les astronomes ont calculé l'existence d'une planète dans le système solaire et l'ont nommée Vulcain, mais personne ne l'a réellement observée.

Mercure, la planète la plus proche du Soleil dans le système. Photo : NASA — Mercure, la planète la plus proche du Soleil dans le système. Photo : *NASA*

Il y a des centaines d'années, les scientifiques ont remarqué que l'orbite d'Uranus était légèrement différente de celle prédite par la théorie de la gravité de Newton. En juillet 1846, l'astronome et mathématicien français Urbain Le Verrier suggéra que l'écart pouvait être expliqué par une autre planète et fit une prédiction sur l'orbite de ce corps céleste inconnu.

Le Verrier n’était pas tant intéressé par la découverte de la nouvelle planète avec un télescope que par sa recherche mathématique. La mission d'observation a été confiée à l'astronome allemand Johann Gottfried Galle. Le 23 septembre 1846, Galle observa l'endroit où Le Verrier avait prédit que la nouvelle planète serait présente. Cependant, une surprise se produisit lorsque Galle ne vit pas cette mystérieuse planète mais découvrit Neptune à un degré de cette position.

Le Verrier fut alors chargé d'observer une autre planète, Mercure. Étant si proche du Soleil, Mercure est l’une des planètes les plus difficiles à observer dans le système solaire. Le Verrier a été chargé d'appliquer la physique newtonienne pour tracer l'orbite de la planète.

Cependant, Le Verrier n'a pas réussi. Il a fait de gros efforts, mais l'orbite excentrique de Mercure était déroutante. Selon la théorie de Newton, les planètes se déplacent sur des orbites elliptiques autour du Soleil, mais les observations montrent que l'orbite de Mercure fluctue plus que l'influence gravitationnelle des planètes connues ne peut l'expliquer.

Comme pour Uranus, Le Verrier pense que la cause est une autre planète qui change la trajectoire de Mercure. Il a finalement nommé la mystérieuse planète Vulcain d'après le dieu romain du feu.

Bientôt, les astronomes ont commencé à signaler des observations de Vulcain. Le premier rapport fut réalisé par l'astronome amateur Edmond Modeste le 26 mars 1859. Sur la base des observations de Modeste, Le Verrier calcula l'orbite de la nouvelle planète. Il pensait qu'il effectuerait des transits (une planète passant entre son étoile hôte et l'observateur, comme lorsque Mercure passe entre le Soleil et la Terre) deux à quatre fois par an.

Le Verrier a affiné ses calculs en se basant sur d'autres observations, mais Vulcain n'a jamais été observé de manière fiable. De nombreuses observations de cette planète peuvent être expliquées par des taches solaires, des planètes connues et des étoiles proches.

Néanmoins, Vulcain a survécu pendant 70 ans. En 1879, les médias ont même rapporté que Vulcain transiterait devant le Soleil sur la base des calculs de l'astronome Theodor von Oppolzer. Cependant, personne n’a vu cette planète. Les gens l’ont recherché pendant la plupart des éclipses solaires de cette époque, mais n’ont pas réussi à l’observer.

Finalement, la planète née des mathématiques de Le Verrier a été « effacée » par une nouvelle théorie physique : la Relativité Générale. La théorie d'Einstein pourrait prédire la trajectoire de Mercure sans qu'aucune autre planète ne l'influence.

La relativité générale suggère que la gravité est le résultat de la courbure de l'espace-temps causée par des objets massifs, les objets plus proches des objets massifs étant plus affectés. Cette théorie pourrait donc expliquer les fluctuations de l’orbite de Mercure, la planète la plus proche du Soleil. Les planètes du système solaire externe sont moins affectées car elles sont plus éloignées du Soleil.

Ainsi, la théorie d’Einstein peut expliquer les orbites de Mercure, de la Terre, de Mars, de Jupiter et de nombreuses autres planètes sans recourir à d’autres planètes. L’avènement de la nouvelle théorie a également fait de Vulcain une chose du passé.

Thu Thao (selon IFL Science )

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