NASA celebrates Edwin Hubble's discovery of a new universe
traduction et commentaire de RICHARD OLIVIER HARTMANSHENN
La NASA célèbre la découverte d'un nouvel univers par Edwin Hubble
par Ray Villard, ESA/Hubble Information Centre
Pour commémorer la découverte par Edwin Hubble d'une étoile variable de type Céphéide, appelée V1, dans la galaxie voisine d'Andromède il y a 100 ans, des astronomes se sont associés à l'American Association of Variable Star Observers (AAVSO) pour étudier l'étoile. Les observateurs de l'AAVSO ont suivi V1 pendant six mois, produisant un tracé, ou courbe de lumière, de la montée et de la descente rythmiques de la lumière de l'étoile. Sur la base de ces données, le télescope spatial Hubble devait capturer l'étoile à sa lumière la plus faible et la plus brillante. Les observations d'Edwin Hubble sur V1 sont devenues la première étape cruciale dans la découverte d'un univers plus vaste et plus grandiose que certains astronomes ne l'imaginaient à l'époque. Autrefois considérée comme une « nébuleuse spirale » proche, les mesures d'Andromède avec son étoile Céphéide intégrée ont servi de borne kilométrique stellaire. Elles ont définitivement montré qu'Andromède était bien loin de notre Voie lactée. Edwin Hubble a ensuite mesuré les distances de nombreuses galaxies au-delà de la Voie Lactée en trouvant des variables Céphéides dans ces niveaux. Les vitesses de ces galaxies lui ont permis de déterminer que l'univers est en expansion. Crédit : NASA, ESA, Hubble Heritage Project (STScI, AURA)
Pour les humains, l'étoile la plus importante de l'univers est notre soleil. La deuxième étoile la plus importante est nichée dans la galaxie d'Andromède. Ne la cherchez pas : l'étoile scintillante se trouve à 2,2 millions d'années-lumière et sa luminosité est 1/100 000e de celle de l'étoile la plus faible visible à l'œil humain.
Pourtant, il y a un siècle, sa découverte par Edwin Hubble, alors astronome aux observatoires Carnegie, a ouvert les yeux de l'humanité sur l'ampleur réelle de l'univers et a révélé que notre galaxie, la Voie lactée, n'est qu'une des centaines de milliards de galaxies de l'univers, marquant le début de l'âge adulte de l'espèce humaine, curieuse et capable de réfléchir scientifiquement à sa propre création grâce au message de la lumière des étoiles. Carnegie Science et la NASA célèbrent ce centenaire lors de la 245e réunion de l'American Astronomical Society à Washington, D.C.
Cette étoile apparemment de mauvais augure, simplement appelée V1, a ouvert une boîte de Pandore pleine de mystères sur le temps et l'espace qui posent encore aujourd'hui des problèmes aux astronomes. En 1923, Hubble a découvert cette étoile discrète à l'aide du plus grand télescope du monde de l'époque, le télescope Hooker de 100 pouces financé par Carnegie et installé à l'observatoire du mont Wilson en Californie. Ce type rare d'étoile pulsante, appelée variable céphéide, est utilisé comme borne kilométrique pour les objets célestes lointains. Il n'existe pas de mètre ruban dans l'espace, mais au début du XXe siècle, Henrietta Swan Leavitt avait découvert que la période de pulsation des variables céphéides était directement liée à leur luminosité.
De nombreux astronomes ont longtemps cru que le bord de la Voie lactée marquait le bord de l'univers tout entier. Mais Hubble a déterminé que V1, située à l'intérieur de la « nébuleuse » d'Andromède, se trouvait à une distance bien supérieure à tout ce qui se trouve dans notre propre galaxie, la Voie lactée. Cela a conduit Hubble à la constatation stupéfiante que l'univers s'étend bien au-delà de notre propre galaxie.
En fait, Hubble avait soupçonné l'existence d'un univers plus vaste, mais la preuve en était là. Il fut tellement stupéfait qu'il griffonna un point d'exclamation sur la plaque photographique d'Andromède qui désignait l'étoile variable.
En conséquence, la science de la cosmologie explosa presque du jour au lendemain. Le contemporain de Hubble, l'éminent astronome de Harvard Harlow Shapley, fut dévasté lorsque Hubble lui annonça la découverte. « Voici la lettre qui a détruit mon univers », se lamenta-t-il à sa collègue astronome Cecilia Payne-Gaposchkin, qui était dans son bureau lorsqu'il ouvrit le message de Hubble.
Trois ans plus tôt, Shapley avait présenté son interprétation observationnelle d'un univers beaucoup plus petit lors d'un débat organisé un soir au Smithsonian Museum of Natural History de Washington. Il soutenait que la galaxie de la Voie lactée était si immense qu'elle devait englober la totalité de l'univers. Shapley insistait sur le fait que les mystérieuses « nébuleuses spirales », telles qu'Andromède, n'étaient que des étoiles se formant à la périphérie de notre Voie lactée et sans importance.
Hubble n'aurait jamais pu imaginer que 70 ans plus tard, un télescope extraordinaire portant son nom, situé à des centaines de kilomètres au-dessus de la Terre, perpétuerait son héritage. Ce merveilleux télescope a fait de « Hubble » un mot familier, synonyme d'astronomie merveilleuse.
Aujourd'hui, le télescope spatial Hubble de la NASA repousse les frontières de la connaissance plus de 10 fois plus loin que ce qu'Edwin Hubble n'a jamais pu voir. Le télescope spatial a levé le voile sur un univers compulsif rempli d'étoiles actives, de galaxies en collision et de trous noirs incontrôlables, parmi les feux d'artifice célestes de l'interaction entre la matière et l'énergie.
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La découverte la plus marquante de l'analyse d'Edwin Hubble était que plus la galaxie est éloignée, plus elle semble s'éloigner rapidement de la Terre. L'univers semblait se dilater comme un ballon. Cette découverte était basée sur le fait que Hubble liait la distance des galaxies au rougissement de la lumière (le décalage vers le rouge), qui augmentait proportionnellement à l'éloignement des galaxLes données sur le décalage vers le rouge ont été collectées pour la première fois par l'astronome de l'observatoire Lowell Vesto Slipher, qui a étudié spectroscopiquement les « nébuleuses spirales » une décennie avant Hubble. Slipher ne savait pas qu'elles étaient extragalactiques, mais Hubble a fait le lien. Slipher a d'abord interprété ses données sur le décalage vers le rouge comme un exemple de l'effet Doppler. Ce phénomène est causé par l'étirement de la lumière vers des longueurs d'onde plus longues et plus rouges si une source s'éloigne de nous. Slipher trouvait curieux que toutes les nébuleuses spirales semblent s'éloigner de la Terre.
Deux ans avant que Hubble ne publie ses découvertes, le physicien et prêtre jésuite belge Georges Lemaître analysa les observations de Hubble et Slifer et en arriva pour la première fois à la conclusion d'un univers en expansion. Cette proportionnalité entre les distances des galaxies et les décalages vers le rouge est aujourd'hui appelée la loi de Hubble-Lemaître.
Comme l'univers semblait s'étendre uniformément, Lemaître comprit en outre que le taux d'expansion pouvait être remonté dans le temps, comme si l'on rembobinait un film, jusqu'à ce que l'univers soit incroyablement petit, chaud et dense. Ce n'est qu'en 1949 que le terme « big bang » devint à la mode.
Ce fut un soulagement pour Albert Einstein, contemporain d'Edwin Hubble, qui en déduisit que l'univers ne pouvait rester stationnaire sans imploser sous l'effet de la gravité. Le taux d'expansion cosmique est désormais connu sous le nom de constante de Hubble.
Ironiquement, Hubble lui-même n'a jamais pleinement accepté l'univers incontrôlable comme une interprétation des données de décalage vers le rouge. Il soupçonnait qu'un phénomène physique inconnu donnait l'illusion que les galaxies s'éloignaient les unes des autres. Il avait en partie raison lorsque la théorie de la relativité restreinte d'Einstein expliquait le décalage vers le rouge comme un effet de dilatation du temps qui est proportionnel à l'étirement de l'espace en expansion. Les galaxies semblent seulement traverser l'univers à toute vitesse. L'espace est en expansion.
Après des décennies de mesures précises, le télescope Hubble est parvenu à déterminer avec précision le taux d'expansion de l'univers, donnant à l'univers un âge de 13,8 milliards d'années. Il a fallu pour cela établir le premier échelon de ce que les astronomes appellent « l'échelle des distances cosmiques » nécessaire pour construire un étalon de mesure des galaxies lointaines. Ces dernières sont cousines des étoiles variables céphéides V1 que le télescope Hubble peut détecter jusqu'à plus de 100 fois plus loin de la Terre que l'étoile découverte en premier par Edwin Hubble.
L'astrophysique a été à nouveau bouleversée en 1998 lorsque le télescope Hubble et d'autres observatoires ont découvert que l'univers s'étendait à un rythme de plus en plus rapide, grâce à un phénomène surnommé « énergie noire ». Einstein a été le premier à jouer avec cette idée d'une forme répulsive de gravité dans l'espace, la qualifiant de constante cosmologique.
Plus mystérieux encore, le taux d'expansion actuel semble être différent de ce que prédisent les modèles cosmologiques modernes de l'univers en développement, ce qui a encore plus déconcerté les théoriciens. Aujourd'hui, les astronomes se demandent si ce qui accélère l'univers pourrait changer au fil du temps. Le télescope spatial Roman de la NASA, qui permet de réaliser de vastes relevés cosmiques, devrait permettre de mieux comprendre le comportement de la matière noire et de l'énergie noire. Roman mesurera probablement la constante de Hubble grâce à des supernovae à lentilles.
Cette grande aventure d'un siècle, qui sonde les profondeurs de l'inconnu, a commencé avec Hubble photographiant une grande tache de lumière, la galaxie d'Andromède, à l'observatoire du mont Wilson, au-dessus de Los Angeles.
En bref, Edwin Hubble est l'homme qui a effacé l'univers antique et découvert un nouvel univers qui réduirait la perception que l'humanité avait d'elle-même à un point insignifiant dans le cosmos.
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COMMENTAIRES
Cet historique est aussi un éloge de Hubble
et je me garderai bien d 'y apporter crtique .
L 'utilisation de la constante est FAUSSE pour les galaxies les plus éloignées ;Elee donne une vitesse d expansion supérieures à celle de la la lumière
I l est décédé à 63 ans en 1958
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