Ken Tapping, le 23 avril 2004

Aujourd'hui, j'examinais la photo d'une galaxie lointaine de 13 milliards d'années-lumière, prise par le télescope spatial Hubble. Il aura donc fallu 13 milliards d'années à sa lumière pour parvenir jusqu'à nous, ce qui signifie que l'Univers doit au moins avoir cet âge. En fait, on l'estime vieux de 13,7 milliards d'années. Cette galaxie est donc née moins d'un milliard d'années après le grand commencement.

Fut un temps où l'on croyait que la Terre n'avait pas dix mille ans. Des géologues se rendirent cependant vite compte que, pour atteindre une couche d'une telle épaisseur, les roches sédimentaires avaient dû s'accumuler pendant de nombreux millions d'années. La datation au moyen d'isotopes radioactifs l'a confirmé. En effet, des éléments radioactifs se sont mêlés aux roches volcaniques qu'on trouve à certains endroits des Rocheuses et du Bouclier canadien quand elles étaient encore en fusion, et ils y sont restés emprisonnés.

L'instabilité d'un élément en accroît la radioactivité. Les atomes se séparent ou se désintègrent pour donner d'autres éléments. Sachant la rapidité du phénomène, on estime l'âge d'une roche en calculant la quantité d'élément radioactif et de produits de désintégration qu'elle renferme. Certaines sont vieilles de milliards d'années. Si on laisse diminuer un peu la radioactivité, on obtient 4,5 milliards d'années pour la Terre. Ce qui signifie que notre planète est née en même temps que le reste du système solaire, et que le soleil et les étoiles existaient déjà à ce moment.

Dans l'espace, où les distances sont si grandes qu'on ne peut les exprimer en kilomètres, on utilise comme étalon l'année-lumière, soit la distance franchie par la lumière en un an (près de 10 000 000 000 000 km). Nous disposons ainsi d'une machine à voyager dans le temps, puisqu'en regardant une étoile située à 1 000 années-lumière, nous la voyons telle qu'elle était il y a mille ans.

Les distances de quelques milliers d'années-lumière peuvent être établies par triangulation, technique courante en arpentage. À l'intérieur de ce rayon se trouvent des étoiles dont la luminosité varie avec l'énergie produite. Par comparaison, leur éclat nous permet donc d'en calculer l'éloignement. Il suffit d'examiner quelques étoiles du même genre pour savoir à quelle distance se situe un amas ou une galaxie. Réponse : des centaines de millions d'années-lumière. Et nous reculons d'autant dans le temps.

Les étoiles qui ont plusieurs fois la masse du soleil terminent leur vie en une explosion colossale baptisée supernova. Or, on peut prédire l'éclat de certaines supernovas, donc calculer leur éloignement. Cette fois, les distances atteignent les milliards d'années-lumière. Pour aller encore plus loin, on se sert des galaxies comme point de repère. La loi de Hubble sur l'expansion de l'univers nous permet d'estimer ces distances par comparaison. Malgré l'énormité des chiffres, les calculs n'ont rien de sorcier. Ils ne sont que le résultat de siècles de travail méticuleux et acharné par maints chercheurs.

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Ken Tapping est astronome à l'Institut Herzberg d'astrophysique du Conseil national de recherches du Canada (IHA-CNRC). Il travaille à l'Observatoire fédéral de radio-astrophysique de Penticton (C.-B., V2A 6K3). Tél. : (250) 493-2277; téléc. : (250) 493-7767;
Courriel : ken.tapping@nrc-cnrc.gc.ca.