Outre ciel - Observatoire de l`Espace

GUIDEPEDAGOGIQUE
« Outre ciel »
La frontière entre la Terre et l’outre ciel fut continuellement déplacée : d’un monde
sublunaire, elle recula aux confins du système solaire pour finalement englober
l’univers et en définitive seulement signifier la progression infime de l’homme dans un
domaine plus vaste qu’il ne pouvait le concevoir. De cette frontière qui ne démarque
aucune limite avec un autre monde mais qui indique seulement la progression d’un
désir, quelles nouvelles devons-nous en attendre ?
Depuis 1930, date de sa découverte, Pluton semblait être
la neuvième et dernière planète de notre système solaire.
L’observation récente du corps céleste baptisé Sedna
(flèche) repousse encore cette limite à 90 fois la distance
Terre-Soleil. © NASA/Caltech/M. Brown
Vingt huit ans ont été nécessaires aux sondes Voyager
pour atteindre la frontière du système solaire nommée
«héliopause». C’est à cette ultime limite, bien au delà des
planètes connues, que cesse le vent de particules solaires
exposant ainsi ces petites sondes spatiales aux radiations
interstellaires omniprésentes. © NASA
D’autres systèmes planétaires, existants ou en formation,
constituent eux aussi de lointaines frontières. Cette
observation, réalisée grâce au Very Large Telescope, nous
révèle un monde lointain dans lequel une planète massive
(b) gravite autour de la jeune étoile GQ Lupi (A), située à
400 années lumière de notre Terre. © ESO
Cette image du télescope spatial Hubble, montrant
«l’univers profond», constitué de multiples galaxies,
restera sans doute la première représentation de l’ultime
frontière de notre Univers. © NASA
GUIDEPEDAGOGIQUE
Suggestions d’écriture
Plusieurs sondes interplanétaires traversent le système solaire ; leurs
ordinateurs échangent des nouvelles...
Suite à un article d’interprétation, jugé fantaisiste, des observations
réalisées avec un télescope spatial, une série de lettres publiées dans le
courrier des lecteurs d’un magazine scientifique lance le débat...
Sources documentaires
L’EPOPEE DES SONDES VOYAGER : Depuis le
lancement de la sonde Luna 1 en 1959, de très
nombreuses sondes d’exploration planétaire ont
été lancées et sont à l’origine de formidables
découvertes et avancées de notre connaissance
du système solaire.
Les sondes les plus lointaines sont aujourd’hui
Voyager 1 et Voyager 2, lancées en 1977. Elles
ont depuis quelques mois franchi la frontière
du système solaire pour pénétrer dans une vaste
région turbulente et inconnue, là où l’influence
du soleil prend fin (héliopause) et où commence
l’espace interstellaire….
Le carnet de route ci-après donne les dates
auxquelles ces sondes sont passées au plus près
des planètes.
- Jupiter le 5 mars 1979 pour Voyager 1 et le
9 juillet 1979 pour Voyager 2
- Saturne le 12 novembre 1980 pour Voyager 1 et
le 26 août 1981 pour Voyager 2
- Uranus le 24 janvier 1986 par Voyager 2
- Neptune le 25 août 1989 par Voyager 2
- 1er août 2002 : Voyager 1 a franchi l’onde de
choc terminale de la magnétosphère
- janvier 2003 : Voyager 1 est sortie du système
solaire.
UNE MOISSON D’INFORMATIONS : Les sondes
Voyager 1 et 2 ont fourni, et continuent de
transmettre, des centaines de milliers de clichés
et informations scientifiques. Elles ont transmis
des quantités énormes de données jusqu’à leur
survol de Neptune, l’équivalent de 6000 volumes
de l’Encyclopedia Universalis !
Néanmoins, les plus importantes découvertes
faites grâce à la transmission de ces données
sont :
- découverte des magnétosphères d’Uranus et
Neptune
- découverte de 22 nouveaux satellites : 3 pour
Jupiter, 3 pour Saturne, 10 pour Uranus et 6 pour
Neptune
- Découverte de volcans en activité sur un des
satellites de Jupiter, Io tandis que d’autres
données conduisent à penser qu’un océan
souterrain d’eau salée se trouve sur Europe.
- Découvertes de zones aurorales sur Jupiter,
Saturne et Neptune
- Découverte d’anneaux autour de Jupiter, et de
deux nouveaux anneaux autour d’Uranus et de
Neptune
- Orages sur Neptune
Les responsables du programme Voyager
estiment qu’ils recevront des données jusqu’en
2020 environ, date à laquelle ces sondes se
trouveront à une distance de 20 milliards de
kilomètres du soleil.
Leurs calculs prévoient que Voyager 1 atteindra
l’étoile AC+ 73.3888 de la Constellation de la
Girafe dans 40 000 ans (située à 17 années
lumière) alors que Voyager 2 pourrait croiser
l’étoile naine Ross 248 d’Andromède (située à
10.3 années lumière)….
SIGNALER UNE DECOUVERTE ASTRONOMIQUE :
Si vous êtes convaincu d’avoir découvert quelque
chose dans le ciel, vous avez plusieurs solutions
pour avertir la communauté astronomique. Mais
attention, si vous n’avez pas encore fait vos
preuves en tant que « découvreur expérimenté »,
il est fortement recommandé de soumettre
vos observations à des astronomes amateurs
ou professionnels capables de les vérifier. En
France, vous pouvez communiquer vos résultats
à l’Institut de Mécanique céleste (77, avenue
Denfert-Rochereau, 75014 Paris) ou demander
une vérification par l’intermédiaire d’une
liste électronique réunissant des observateurs
chevronnés.
S’il se confirme que vous avez toutes les chances
d’avoir réellement découvert une comète, un
astéroïde ou une supernova (!), le moyen le
plus rapide pour l’annoncer officiellement est
d’adresser un courrier électronique à l’Union
astronomique
internationale.
L’adresse
électronique de Brian G. Marsden, l’astronome
LES SURPRISES RADIO : En 1962 Cyril Hazard,
un astronome anglais, employa une nouvelle
méthode pour trouver la position exacte d’un
astre bleu (3C273). de la constellation de la
Vierge, invisible à l’oeil nu mais discernable
avec un petit télescope amateur standard. Il
fut observé pour la première fois sur les ondes
radio au début des années 60. En pointant le
radiotélescope de 64 m de Parkes, en Australie,
sur la radiosource au moment où la Lune était
sur le point de l’occulter, Hazard réussit à calculer
le moment exact où le signal disparaissait. La
position de la Lune étant connue à tout instant
avec une grande précision, Hazard en déduisit la
place exacte de 3C273. Il découvrit que la source
se divisait en fait en deux, l’une coïncidant avec
la position d’une étoile bleue, l’autre semblant
liée à une mince traînée de gaz sortant d’une
autre étoile.
Cette observation conduisit l’astronome américain
Maarten Schmidt à scruter 3C273 avec le télescope
de 5 m du mont Palomar, en Californie. L’objet
était si brillant qu’il surexposa son film. En
analysant le spectre de la lumière, Schmidt fut à
même de déterminer que le rayonnement était
émis par un corps constitué d’éléments normaux.
Il s’éloignait cependant de la Terre à une vitesse
égale à environ 16 pour cent de celle de la
lumière. Selon la loi de Hubble, fondamentale
en astronomie, des vitesses de récession de cet
ordre sont dues à l’expansion de l’univers, et
la vitesse d’un objet est proportionnelle à son
éloignement de la Terre. Les distances calculées
qui centralise toutes les découvertes au niveau
mondial, est [email protected].
Dans tous les cas, un rapport de découverte
ne peut être pris au sérieux s’il ne contient au
minimum les indications suivantes :
- l’instrument utilisé,
- les lieux, dates et heures (TU) précises des
observations,
- la position ou les positions successives en
ascension droite et déclinaison de l’objet (en
précisant l’équinoxe 1950 ou 2000),
- le mouvement propre en ascension droite et
déclinaison le cas échéant,
- la magnitude estimée,
- une description physique.
S’il s’agit d’une découverte photographique ou
CCD, une seconde image de contrôle doit être
réalisée pour s’assurer qu’il ne s’agit pas d’un
artefact. Il faut en outre indiquer la nature du
film ou de la caméra CCD, le temps de pose, la
taille du champ et la magnitude limite.
par Schmidt plaçaient 3C273 à plus de deux
milliards d’années-lumière, ce qui en faisait à
cette époque l’objet connu le plus éloigné de
la Terre. Ce n’était ni une étoile, ni même une
galaxie normale : elles auraient été à l’époque à
peine décelables avec la technologie disponible.
C’était, par sa magnitude, la plus puissante
source de rayonnements du ciel tout entier.
La découverte de Schmidt secoua l’astronomie.
On trouva un nom pour décrire le phénomène :
radiosource quasi stellaire, en abrégé quasar.
Les chercheurs du monde entier se lancèrent à la
découverte d’objets similaires avec succès.
Vues de quasars réalisées par le télescope spatial Hubble
© NASA/J. Bahcall/M. Disney
Réflexions
LES ANNEES-LUMIERE : Tiré de Cosmicomics
de Italo Calvino, traduction de Jean
Thibaudeau pour les éditions du Seuil.
Italo Calvino base sa nouvelle sur la loi de Hubble.
En astronomie, cette loi énonce que les galaxies
s’éloignent les unes des autres et que leurs
vitesses d’éloignement sont proportionnelles à
leurs distances. Autrement dit, plus une galaxie
est loin de nous, plus elle semble nous fuir.
« Une nuit, j’observais comme d’habitude le ciel
avec mon télescope. Je remarquai que d’une
galaxie distante de cent millions d’années-lumière
se détachait une pancarte. Dessus, il était écrit :
JE T’AI VU. Je fis rapidement le calcul : la lumière
de la galaxie avait mis cent millions d’années
pour me joindre, et comme de là-bas ils voyaient
ce qui se passait ici avec cent millions d’années
de retard, le moment où ils m’avaient vu devait
remonter à deux cents millions d’années.
Avant même de contrôler sur mon agenda pour
savoir ce que j’avais fait ce jour-là, je fus pris
d’un pressentiment angoissant : juste deux cents
millions d’années auparavant, pas un jour de plus
ni de moins, il m’était arrivé quelque chose que
j’avais toujours essayé de cacher. […]
Naturellement, j’étais capable d’expliquer tout
ce qui était arrivé, et comment cela avait pu
arriver, et je pouvais faire comprendre, sinon
justifier vraiment, ma façon d’agir. J’eus l’idée
de répondre tout de suite moi aussi avec une
pancarte, en employant une formule de défense
comme ATTENDEZ QUE JE VOUS EXPLIQUE ou
encore J’AURAIS VOULU VOUS Y VOIR, mais cela
n’aurait pas suffi, et l’explication à donner aurait
été trop longue pour une inscription synthétique
qui fut lisible de si loin. Et par-dessus tout, je
devais prendre garde à ne pas commettre de
faux pas ou, si vous voulez, ne pas authentifier
implicitement ce à quoi le JE T’AI VU se contentait
de faire allusion. En somme, avant de me laisser
aller à une quelconque déclaration, il aurait fallu
que je susse exactement ce qu’ils avaient pu voir
de cette galaxie et ce qu’ils n’avaient pas vu ; et
pour cela, il n’y avait qu’à le leur demander avec
une pancarte du genre : MAIS TU AS TOUT VU, OU
SEULEMENT UN PEU? ou encore : VOYONS SI TU
DIS BIEN LA VÉRITÉ : QU’EST-CE QUE JE FAISAIS ?
puis attendre tout le temps qu’il leur fallait pour,
d’où ils étaient, voir mon inscription, et le temps
tout aussi long pour que je visse leur réponse
et pusse pourvoir aux nécessaires rectifications.
Le tout aurait pris deux cents autres millions
d’années, et même quelques millions d’années en
plus, parce que, pendant que les images allaient
et venaient à la vitesse de la lumière, les galaxies
continuaient à s’éloigner les unes des autres ;
et ainsi cette constellation-là à présent n’était
plus déjà là où moi je la voyais, mais un peu plus
loin, et l’image de ma pancarte devait lui courir
après. En somme, c’était un système peu rapide,
qui m’aurait obligé à discuter de nouveau, plus
de quatre cents millions d’années après, des
événements que j’aurais voulu faire oublier dans
le plus bref délai possible.
La meilleure ligne de conduite était de ne faire
mine de rien, de minimiser la portée de ce qu’ils
avaient pu apprendre. C’est pourquoi je me
dépêchai de placer bien en vue une pancarte
sur laquelle j’avais simplement écrit : ET ALORS ?
Si les gens de la galaxie avaient cru me mettre
dans l’embarras avec leur JE T’AI VU, mon calme
les déconcerterait, et ils se convaincraient qu’il
n’y avait pas à s’appesantir sur l’épisode. Si au
contraire ils n’avaient pas en leur possession
d’éléments qui puissent m’être défavorables,
une expression indéterminée comme ET ALORS ?
Me permettrait d’enquêter prudemment sur les
limites à donner à leur affirmation : JE T’AI VU.
La distance qui nous séparait (de son quai, à cent
millions d’années-lumière, la galaxie s’était déjà
éloignée d’un million de siècles en s’enfonçant
dans l’obscurité) devait rendre moins évident
que mon ET ALORS ? Répondait à leur JE T’AI
VU, vieux de deux cents millions d’années, mais
il ne me parut pas opportun de noter sur ma
pancarte des références plus explicites, parce que
si le souvenir de cette journée, au bout de trois
millions de siècles, s’était un peu effacé, je ne
voulais pas le rafraîchir moi-même.»