Retour vers le commencement

Ken Tapping, le 15 mars 2016

Dans le ciel cette semaine…

  • Jupiter se lève peu après le coucher du Soleil, Mars, à 2 h, et Saturne, à 3 h.
  • Premier quartier de la Lune le 15 et pleine lune le 23.

Lorsque l'on regarde un objet situé à 1 km de distance, on le voit comme il était 3 millionièmes de seconde plus tôt, soit le temps qu'il a fallu à la lumière pour franchir la distance entre l'objet et nos yeux. Sur Terre, ce retard est négligeable – il faut même des instruments de très grande précision pour le détecter. À l'échelle cosmique toutefois, ces écarts deviennent significatifs. Ainsi, il faut environ une seconde et quart à la lumière pour franchir la distance entre la Terre et la Lune. Grâce aux réflecteurs laser que les astronautes de la mission Apollo ont laissés sur la Lune, on peut mesurer avec précision la distance à laquelle elle se trouve de nous. Dans le cas du Soleil, le décalage est de 8,3 minutes. La lumière de Sirius, l'étoile très brillante qui luit au sud-est en ces nuits de fin d'hiver, nous parvient avec un retard de 8,6 ans! Scruter le cosmos équivaut donc essentiellement à remonter le temps. Comme il est difficile de mesurer d'aussi grandes distances en kilomètres, les astrophysiciens comptent notamment en années-lumière, soit la distance que parcourt la lumière en une année, qui équivaut à 9 460 700 000 000 km. Observer une galaxie à un milliard d'années-lumière est un voyage à rebours d'un milliard d'années dans le temps.

Nous avons la quasi-certitude que l'Univers s'est formé il y a 13,8 millions d'années à partir d'un minuscule point de matière extrêmement dense et chaud. Pour comprendre ce à quoi ressemblait l'Univers dans sa prime enfance, nous nous tournons vers des objets de plus en plus éloignés. À l'heure actuelle, le témoin le plus ancien et le plus éloigné que nous ayons est le fonds cosmologique diffus, qui date de quelque 380 000 ans après le Big Bang. Ce rayonnement présente des irrégularités que nous pensons être les rayonnements fossiles de la formation des premières étoiles et galaxies.

Comme nous voulons combler l'écart entre les galaxies qui nous entourent et ces premières formations, nous améliorons constamment les télescopes optiques et les radiotélescopes pour étendre leur capacité de détection. À ce chapitre, la dernière galaxie a été découverte par le télescope spatial Hubble. Il s'agit d'une galaxie très peu lumineuse située à 13,4 milliards d'années-lumière, soit 400 millions d'années à peine après la formation de l'Univers. Pour la trouver, il a fallu pousser Hubble à ses limites. Heureusement, son successeur, le télescope James-Webb qui devrait être lancé en 2018, devrait nous en révéler encore plus sur l'Univers.

Lorsque le fond cosmologique diffus a été émis, l'Univers s'était suffisamment refroidi pour que des atomes d'hydrogène se forment. Puis, à un point que nous ne pouvons encore situer sur la ligne du temps, les premières étoiles et galaxies se sont allumées. Nous pensons que ces premières générations d'étoiles étaient grosses, très brillantes et de couleur bleue. Elles connaissaient une vie tumultueuse, mais très brève, jusqu'à l'explosion finale où elles se désintégraient. Durant leur phase active, elles brûlaient de l'hydrogène, produisant comme déchets de combustion tous les autres éléments chimiques que l'on connaît. Après quelques générations, ces étoiles ont ensemencé l'Univers avec toutes les substances nécessaires pour fabriquer les planètes – et les êtres humains.

De nos jours, d'autres étoiles semblables aux étoiles originelles continuent de se former dans notre galaxie et ailleurs, vivant leur courte vie avant d'exploser. La plupart des étoiles qui nous entourent sont toutefois plus petites et moins brillantes, mais elles durent beaucoup plus longtemps. Le Soleil en est un bon exemple. Quelle proportion de supergéantes ou même de mégagéantes bleues existe dans les galaxies les plus anciennes? Quels types d'étoiles verrons-nous dans cette très vieille galaxie appelée GN-z11 lorsque nous aurons les outils nécessaires? À quelle époque les premières galaxies se sont-elles formées? Nous savons aujourd'hui que 400 millions d'années après sa création, l'Univers comptait au moins une galaxie. À nous de découvrir s'il y en avait d'autres et même des plus anciennes.

Le 19 mars à 21 h 30 HAP (ou le 20 mars à 12 h 30 HAE), le Soleil franchira l'équateur céleste en remontant vers le nord, ce qui marquera l'équinoxe vernal. À partir de ce moment, nous profiterons de plus de 12 heures de luminosité entre le lever et le coucher du Soleil.

Ken Tapping est astronome à l'Observatoire de radio-astrophysique du Conseil national de recherches du Canada, à Penticton (C.-B.) V2A 6J9.

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