L'effet CREIL en bref.
L'effet CREIL a été trouvé par un physicien spécialiste de l'optique (Jacques Moret-Bailly vers 1968) qui a mis longtemps à lui trouver une application ... en astrophysique (vers 1996).
Pendant longtemps, des astrophysiciens ont cherché une explication, autre que les effets Doppler, de gravitation et d'expansion, au rougissement des astres. Nombreux sont les autres effets avancés pour participer au rougissement, mais ils ne conviennent pas, car ils brouillent les images et les spectres, que l'on observe non brouillés. L'effet CREIL ne brouille pas. Il est donc candidat à l'explication de certains rougissements.
Pour être bref, en astrophysique, l'effet CREIL augmente l'entropie d'un ensemble de faisceaux de lumière qui traversent un corps réfringent (ici un gaz transparent) en abaissant les hautes fréquences et augmentant les basses (transfert d'énergie d'un faisceau à l'autre sans dévier les faisceaux comme dans certain lasers : redshitf de l'un et blueshift de l'autre). Le corps réfringent doit vérifier des conditions (conditions de Lamb) très difficiles à remplir (sauf en utilisant des lasers). En astrophysique, l'effet CREIL se produit principalement dans un gaz raréfié (pression inférieure à 100 pascals environ) contenant de l'hydrogène atomique excité (nombre quantique principal n=2), noté H*.
Pour trouver ce gaz dans l'Univers, il faut soit de l'hydrogène assez chaud (100 000K), soit de l'hydrogène un peu plus froid (20 000 K) excité par de l'ultraviolet sur sa raie UV « Lyman alpha » (on dit pompage Lyman).
Lorsqu'un rayonnement UV intense se propage dans de l'hydrogène à 20 000 K, la combinaison des absorptions Lyman et des rougissements qui en résultent produisent une oscillation dont il résulte un spectre caractérisé par des variations relatives de fréquence z multiples entières de 0,062. Ceci est caractéristique de la présence d'hydrogène H*.
Cette périodicité est trouvée dans les spectres des quasars, ce qui montre qu'une grande partie de leur rougissement (redshift) est dû à l'effet CREIL et non à un effet Doppler ou d'expansion.
Les sondes Pioneer 10 et 11, en mouvement balistique, ont retourné à la Terre, sur une partie de leur trajet, des signaux radio dont la fréquence était trop élevée pour la vitesse prévue pour ce mouvement balistique, comme si les sondes subissaient une petite force d'accélération extérieure (mesure Doppler de la vitesse par changement de fréquence). Explication : il n'y a pas d'accélération anormale des sondes; l'effet CREIL transfère de l'énergie du rayonnement solaire aux rayonnements radio des sondes, dont la fréquence est augmentée quand elles rencontrent H* sur leur trajet. C'est possible. Le vent solaire, éjecté par la Soleil, est formé (principalement) de protons et d'électrons près du Soleil et au niveau de la Terre. Entre environ 10 à 15 fois la distance Terre-Soleil, par combinaison des protons et des électrons devenus plus lents, le vent solaire donne H*. Il est normal que l'effet n'est pas détecté avec les autres sondes, car elles ne s'éloignent pas assez du Soleil pour rencontrer H* ou ne sont pas en mouvement balistique pur.
De nombreuses observations s'expliquent en répondant à la question : Y a-t-il de l'H* sur le trajet de la lumière qui nous parvient ? Si oui, l'effet CREIL peut se manifester et provoquer des décalages des raies des spectres.