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Mesures et observations physiques : de Galilée à Rosetta
Zoom sur… L'exploration de l'univers
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Pour comprendre le fonctionnement de l'univers et de la matière, il est nécessaire d'étudier leurs origines. Ainsi, scientifiques et ingénieurs doivent
concevoir des outils de mesure de plus en plus perfectionnés pour percer les secrets du cosmos.
Les distances étant immenses entre les galaxies, nous percevons encore des témoins privilégiés des premiers temps de l'univers : les étoiles
et les . D'autres vestiges stellaires comme les et les nous renseignent quant à elles sur la formation delointaines trous noirs comètes astéroïdes
notre système solaire.
Depuis les astronomes antiques, un immense chemin a été parcouru pour observer les étoiles et les planètes. Le tournant majeur, c'est le
perfectionnement de la par , en 1609. Cet ingénieux donne une perception rapprochée des objetslunette astronomique Galilée système optique
lointains. En quatre siècles, ce type d'instrument a profondément évolué et reste au cœur de la recherche astronomique : désormais, ce sont de
qui sont mobilisés et combinés entre eux (on parle d' ) pour nous permettre de voir toujours plus loin, depuisgigantesques télescopes interférométrie
le sol ou depuis l'orbite de la Terre (comme avec le , lancé en 1990).télescope Hubble
A partir du XIXe siècle, de nombreuses méthodes de mesure sont utilisées en lien avec ces instruments optiques pour étudier les propriétés des corps
célestes. Est observée par exemple la , pour déterminer la présence ou non d'une atmosphère ou encore la température à la surfacelumière réfléchie
d'une planète.
Cependant, le domaine le plus fécond est l'étude des , selon de nombreusesrayonnements électromagnétiques émis ou absorbés par un objet
approches différentes :
• la permet par exemple de déterminer la composition chimique d'une étoile en étudiant son spectre lumineux (comme l'a fait spectroscopie Joseph
pour le Soleil),von Fraunhofer
• tandis que la , apparue dans les années 1930, a permis la découverte du , un rayonnement persistantradioastronomie fond diffus cosmologique
issu du Big Bang.
Plus récemment, c'est vers les planètes situées hors du système solaire et qui pourraient un jour abriter la vie, les , que se tourneexoplanètes
l'attention des scientifiques. Presque indétectables par observation directe, elles nécessitent d'être repérées par la mesure de divers phénomènes
physiques :
• l'influence des planètes sur la vitesse d'une étoile ( ),vélocimétrie
• la diminution du flux lumineux qui parvient d'une étoile à cause du passage d'une planète devant elle ( ),méthode des transits
• ou encore l'effet de , qui permet de repérer des objets lumineux lointains par l'image déformée qu'en donnent desmicrolentille gravitationnelle
objets lumineux plus proches.
En étudiant les caractéristiques de ces planètes, il sera peut-être possible de répondre à cette question majeure : peuvent-elles abriter la vie ?
Annoncée en 2016, la découverte de , une exoplanète « proche » de notre système solaire (à 4,24 années-lumière !), donne de nombreuxProxima b
espoirs à la communauté scientifique.
Mais la grande révolution apportée à l'exploration de l'univers au XXe siècle, c'est . Ce vieux rêve, concrétiséla conquête physique de l'espace
grâce aux efforts conjoints de scientifiques issus d'innombrables disciplines, débute avec le lancement du premier satellite ( ) en 1957 parSpoutnik
l'URSS. Il ouvre la voie à l'exploration de Vénus, de Mercure, de Mars et de la Lune, sur laquelle se posent deux astronautes de la mission
en 1969. Ces missions humaines et les nombreuses sondes et robots envoyés sur ces sols extraterrestres permettent deaméricaine Apollo 11
collecter mesures et échantillons dont l'analyse est riche d'enseignements. La dernière en date, la , conforte ainsi la théorie selonmission Rosetta
laquelle les briques du vivant auraient été amenées sur Terre par des comètes.
Aujourd'hui, de nouveaux instruments sont en cours de réalisation comme le « télescope géant » européen prévu pour 2024, ou la E-ELT mission
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qui partira vers Mercure en 2018. Nul doute qu'ils seront essentiels pour apporter des réponses aux grandes questions deBepiColombo
l'astrophysique contemporaine.
Sélection de livres
- 50 clés pour comprendre l'astronomie / Joanne Baker. - Dunod, 2016. - 207 p. - Cote : 52 BAK
- L'exploration des planètes : de Galilée à nos jours... et au-delà / Thérèse Encrenaz. - Belin, collection "Pour la science", 2014. - 223 p. - Cote : 523
ENC
Sélection d'articles
- Dossier « 2016. L'année de la physique : les 10 découvertes majeures » dans La Recherche n°519, janvier 2017, pp. 32-78. Ce dossier revient sur la
mission Rosetta, les observations d'ondes gravitationnelles et la découverte de l'exoplanète Proxima b. .Accessible en ligne sur Europresse
- Dossier « L'astronomie gravitationnelle est née » dans Sciences & Avenir n°829, mars 2016, pp. 28-37. .Accessible en ligne sur Europresse
Podcasts & Sites internet
- « », infographie en ligne sur le site d'Arte. Les exoplanètes : 20 ans de découvertes
- Émission « » (France Culture) : Télescopes géants : toujours plus grands, toujours plus loin, 31 janvier 2017.La méthode scientifique
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mise à jour le 7 février 2017
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