{"id":30903,"date":"2021-01-29T11:37:35","date_gmt":"2021-01-29T10:37:35","guid":{"rendered":"https:\/\/www.stelvision.com\/astro\/?p=30903"},"modified":"2023-06-13T12:11:17","modified_gmt":"2023-06-13T10:11:17","slug":"naissance-de-lastronomie-moderne","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.stelvision.com\/astro\/naissance-de-lastronomie-moderne\/","title":{"rendered":"Naissance de l’astronomie moderne"},"content":{"rendered":"\n

Spectroscopie, nature de la galaxie, expansion de l’Univers… Aux XIXe<\/sup> et XXe<\/sup> si\u00e8cles, les d\u00e9couvertes s’acc\u00e9l\u00e8rent. Herschel, Einstein ou encore Hubble posent les bases des connaissances astrophysiques modernes et de la cosmologie.<\/p>\n\n\n

\n
\"Deux
\u00ab\u00a0R\u00e9cif corallien cosmique\u00a0\u00bb : la n\u00e9buleuse g\u00e9ante rouge NGC 2014 et sa petite voisine bleue NGC 2020 dans le Grand Nuage de Magellan, vues par le satellite Hubble pour ses trente ans en 2020<\/strong>. Cr\u00e9dit : Nasa\/Esa\/STScl<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Nous sommes au d\u00e9but du XIXe<\/sup> si\u00e8cle. La th\u00e9orie de l’h\u00e9liocentrisme<\/a> qui d\u00e9fend que la Terre et les plan\u00e8tes sont en orbite autour du Soleil<\/a> est accept\u00e9e. Mais depuis presque deux si\u00e8cles, les d\u00e9couvertes scientifiques dans le domaine de l’astronomie se font au compte-gouttes. <\/p>\n\n\n\n

Parmi les quelques faits remarquables tout de m\u00eame, en 1755 le philosophe Emmanuel Kant tente pour la premi\u00e8re fois d’expliquer la formation du Syst\u00e8me solaire<\/a> en utilisant la m\u00e9canique, et notamment les travaux de Newton. En 1769, l’explorateur James Cook effectue une mesure directe in\u00e9dite : celle des distances Terre-V\u00e9nus<\/a>-Soleil. Uranus<\/a> est enfin consid\u00e9r\u00e9e comme une plan\u00e8te gr\u00e2ce \u00e0 l’astronome britannique Nevil Maskelyne, et William Herschel d\u00e9couvre en 1787 ses deux premiers satellites Titania et Ob\u00e9ron. <\/p>\n\n\n

\n
\"Dessin
Fort V\u00e9nus, construit en 1769 \u00e0 Tahiti par James Cook, \u00e0 l’occasion de son voyage pour observer le transit de V\u00e9nus. <\/strong>Cr\u00e9dit : Charles Praval\/H.D. S\u00f6ring<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Herschel met \u00e9galement en \u00e9vidence le mouvement de translation propre du Soleil vers les constellations d\u2019Hercule et de la Lyre, d\u00e9duisant ainsi que le Soleil n’est qu’une \u00e9toile parmi d’autres<\/a>, en mouvement \u00e0 l’int\u00e9rieur de la Voie lact\u00e9e. Une perspective qui ouvre de nouveaux horizons dans la compr\u00e9hension de notre Univers<\/a>…<\/p>\n\n\n\n

Premi\u00e8res photographies du ciel<\/h2>\n\n\n\n

Le d\u00e9but du XIXe<\/sup> si\u00e8cle est marqu\u00e9 par la d\u00e9couverte de la ceinture d\u2019ast\u00e9ro\u00efdes entre Mars et Jupiter. Le premier astre lui appartenant est observ\u00e9 par l’Italien Giuseppe Piazzi, puis des dizaines d’autres suivent pendant une cinquantaine d’ann\u00e9es. \u00c0 noter qu’aujourd’hui, d\u00e9celer un nouvel ast\u00e9ro\u00efde dans la ceinture principale n’a plus rien d’extraordinaire. Rien qu’entre 1995 et 2005, gr\u00e2ce \u00e0 des programmes informatiques, plusieurs dizaines ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9tect\u00e9s… chaque jour ! <\/p>\n\n\n\n

En outre, en 1846, la plan\u00e8te Neptune<\/a> est rep\u00e9r\u00e9e. <\/p>\n\n\n\n

Toutefois, la r\u00e9volution majeure des ann\u00e9es 1800 concerne plus particuli\u00e8rement les principes physiques li\u00e9s \u00e0 l’observation du ciel et notamment l’optique. Les premi\u00e8res photographies d’astres<\/a> sont effectu\u00e9es. Le pr\u00eatre italien Angelo Secchi est l’un des pionniers : il comprend qu’une exposition de plusieurs heures permet d’augmenter la luminosit\u00e9 des images et rend ainsi certains d\u00e9tails visibles.<\/p>\n\n\n

\n
\"Quatre
L’\u00e9clipse totale de Soleil du 18 juillet 1860 photographi\u00e9e par Angelo Secchi.<\/strong> Cr\u00e9dit : Angelo Secchi<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Av\u00e8nement de la spectroscopie<\/h2>\n\n\n\n

Au XIXe<\/sup> si\u00e8cle, on voit aussi se d\u00e9velopper la spectroscopie. Cette technique de mesure bouleverse l’astronomie, c’est encore de nos jours un des outils majeurs de l’astrophysique moderne. William Herschel d\u00e9couvre la lumi\u00e8re infrarouge en 1800 (voir les Rappels sur la lumi\u00e8re<\/a><\/em>), tandis que le physicien britannique William Wollaston met en \u00e9vidence deux ans plus tard les raies d\u2019absorption dans le spectre solaire.<\/p>\n\n\n

\n
\"Les
Les gammes de longueurs d’ondes et le spectre solaire. <\/strong>Cr\u00e9dit : Fondriest Environmental<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Gr\u00e2ce aux travaux du physicien prussien Kirchhoff, un des plus grands scientifiques du si\u00e8cle, et du chimiste allemand Bunsen, les spectres \u00e9lectromagn\u00e9tiques re\u00e7oivent en 1859 une interpr\u00e9tation physique. La spectroscopie devient alors une mine d’informations sur les caract\u00e9ristiques des astres, puisque l’aspect des spectres est directement li\u00e9 \u00e0 la temp\u00e9rature et aux \u00e9l\u00e9ments chimiques en pr\u00e9sence.<\/p>\n\n\n\n

Plus en d\u00e9tails, lorsqu\u2019un gaz est soumis \u00e0 une d\u00e9charge \u00e9lectrique dans certaines conditions, ses \u00e9lectrons se chargent en \u00e9nergie. Puis le gaz revient naturellement \u00e0 son \u00e9tat initial : les \u00e9lectrons rel\u00e2chent cette \u00e9nergie sous forme de lumi\u00e8re \u00e0 des longueurs d\u2019ondes sp\u00e9cifiques, les raies d\u2019\u00e9mission<\/em>.<\/p>\n\n\n\n

Le spectre qui en r\u00e9sulte est ainsi constitu\u00e9 d\u2019un ensemble de raies lumineuses sur fond sombre. En observant l\u2019agencement de ces raies, on peut d\u00e9duire de quel \u00e9l\u00e9ment il s\u2019agit.<\/p>\n\n\n

\n
\"Sur
Le spectre d’\u00e9mission de l’hydrog\u00e8ne.<\/strong> Cr\u00e9dit : Spitzer Science Center\/JPL\/Nasa<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

D\u2019autre part, un gaz \u00e9clair\u00e9 par une source de lumi\u00e8re dans certaines conditions absorbe les photons \u00e0 des longueurs d\u2019onde sp\u00e9cifiques.  Le spectre color\u00e9 de la lumi\u00e8re est alors barr\u00e9 d\u2019un ensemble de raies sombres, ou raies d\u2019absorption<\/em>, sp\u00e9cifiques au gaz travers\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

Par exemple, lorsqu’une \u00e9toile \u00e9met de la lumi\u00e8re, les \u00e9l\u00e9ments chimiques pr\u00e9sents dans son enveloppe absorbent une partie sp\u00e9cifique de ce rayonnement. Ces zones correspondant aux raies d’absorption permettent de remonter jusqu’aux \u00e9l\u00e9ments chimiques en question. <\/p>\n\n\n

\n
\"Sur
Les spectres d’absorption du Soleil (en haut) et de l’hydrog\u00e8ne (en bas) : il y a donc de l’hydrog\u00e8ne \u00e0 la surface du Soleil.<\/strong> Cr\u00e9dit : Spitzer Science Center\/JPL\/Nasa<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Dans les ann\u00e9es 1880, l’analyse spectrale<\/em> ou \u00e9tude des raies et des longueurs d’onde d’un spectre devient progressivement la spectroscopie<\/em>.<\/p>\n\n\n\n

Le temps et l’espace ne sont plus immuables<\/h2>\n\n\n\n

Le d\u00e9but du XXe<\/sup> si\u00e8cle est marqu\u00e9 par le travail du physicien th\u00e9oricien le plus c\u00e9l\u00e8bre de l’Histoire : Albert Einstein. D’origine allemande, il a \u00e9labor\u00e9 les th\u00e9ories de la relativit\u00e9 restreinte et de la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale qui sont \u00e0 la base de l’astrophysique moderne. <\/p>\n\n\n

\n
\"Photo
Albert Einstein (1947).<\/strong> Cr\u00e9dit : Oren Jack Turner\/Princeton N.J.<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Avant Einstein, la perception de l\u2019espace et du temps \u00e9tait celle de Newton : un espace absolu immuable et un temps absolu universel. Mais avec la th\u00e9orie de la relativit\u00e9 restreinte en 1905, tout change. \u00c0 pr\u00e9sent, l’espace et le temps sont des notions interd\u00e9pendantes. <\/p>\n\n\n\n

En 1915 s’ensuit la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale, une th\u00e9orie de la gravitation qui compl\u00e8te la relativit\u00e9 restreinte. D\u00e9sormais, Einstein consid\u00e8re que l’attraction gravitationnelle observ\u00e9e entre les masses (la Terre attire la Lune par exemple) est due \u00e0 une d\u00e9formation de l’espace et du temps par ces masses elles-m\u00eames.<\/p>\n\n\n

\n
\"Repr\u00e9sentation
En relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale, la gravit\u00e9 correspond au mouvement des particules dans un espace-temps courbe.<\/strong> Cr\u00e9dit : Nasa<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

La relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale est \u00e0 la base de notre compr\u00e9hension des trous noirs<\/a> – r\u00e9gions \u00e0 l’attraction gravitationnelle si intense que la lumi\u00e8re elle-m\u00eame ne peut s’en \u00e9chapper – et fait partie du mod\u00e8le cosmologique du Big Bang<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Naissance de la cosmologie<\/h2>\n\n\n\n

Autre tr\u00e8s grand nom des ann\u00e9es 1900, Edwin Hubble. L’astronome am\u00e9ricain d\u00e9montre en 1923 que la galaxie d’Androm\u00e8de est situ\u00e9e en dehors de la Voie lact\u00e9e. Ainsi, il prouve qu’il existe bien d’autres galaxies que la n\u00f4tre.<\/p>\n\n\n\n

Quatre ans plus tard, le Belge Georges Lema\u00eetre observe que les spectres des objets lointains de l’Univers, les autres galaxies, sont d\u00e9cal\u00e9s en longueur d’onde vers le rouge. Il \u00e9met alors l’hypoth\u00e8se que l’Univers est en expansion, c’est-\u00e0-dire que les galaxies s’\u00e9loignent les unes des autres. Lema\u00eetre est le premier \u00e0 introduire la th\u00e9orie du Big Bang<\/a>.<\/p>\n\n\n

\n
\"Sur
Cette image comporte \u00e0 elle seule… 15 000 galaxies ! (2018)<\/strong> Cr\u00e9dit : Nasa\/Esa\/P. Oesch (Universit\u00e9 de Gen\u00e8ve)\/M. Montes (University of the New South Wales)<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Puis en 1929, Hubble pr\u00e9cise gr\u00e2ce \u00e0 la spectroscopie que la vitesse d’\u00e9loignement des galaxies est proportionnelle \u00e0 leur distance au Syst\u00e8me solaire. Autrement dit, plus une galaxie est lointaine, plus elle s’\u00e9loigne rapidement de nous. Cette affirmation appuie l’hypoth\u00e8se d’un univers en expansion depuis un Big Bang initial, aujourd’hui globalement accept\u00e9e par la communaut\u00e9 scientifique.<\/p>\n\n\n\n

Juste apr\u00e8s cette d\u00e9couverte qui r\u00e9volutionne notre vision de la structure de l’Univers, la plan\u00e8te Pluton<\/a> est identifi\u00e9e. On observe les premi\u00e8res temp\u00eates de sable \u00e0 la surface de Mars et le cycle de vie des \u00e9toiles<\/a> – notamment la nucl\u00e9osynth\u00e8se primordiale – est mis en lumi\u00e8re. <\/p>\n\n\n\n

Le premier contact radar avec un astre, en l’occurrence la Lune, est \u00e9tabli le 10\u00a0janvier\u00a01946. Puis dix neuf ans plus tard, c’est le fond diffus cosmologique<\/a>, l'\u00a0\u00bb\u00e9cho\u00a0\u00bb du Big Bang, qui est d\u00e9couvert. \u00c0 partir de ce moment, les astrophysiciens utilisent sans retenue la radioastronomie<\/a>. Enfin, apr\u00e8s le premier pas de l’Homme sur la Lune<\/a> en 1969, les ann\u00e9es 1970 marquent le commencement de l’exploration spatiale \u00e0 l’aide de sondes. T\u00e9lescopes spatiaux<\/a>, orbiteurs<\/a>, rovers<\/a>… et depuis ces technologies n’ont pas cess\u00e9 d’\u00e9voluer !<\/p>\n\n\n\n

Lisez ou relisez nos deux autres articles sur l’Histoire de l’astronomie : Qui \u00e9taient les tout premiers astronomes ?<\/a> et Histoire de l\u2019astronomie : \u201cle Soleil au centre de l\u2019Univers\u201d<\/a>.<\/em><\/p>\n\n\n\t\t\t\t\t\t

\t\t\t\t\r\n\t\t\t\t\t\"visuel\r\n\t\t\t\t<\/a>\r\n\t\t\t\t

Le Ciel au t\u00e9lescope, le guide indispensable pour r\u00e9ussir vos observations<\/a><\/strong><\/p>\r\n\t\t\t<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Spectroscopie, nature de la galaxie, expansion de l’Univers… Aux XIXe et XXe si\u00e8cles, les d\u00e9couvertes s’acc\u00e9l\u00e8rent. Herschel, Einstein ou encore Hubble posent les bases des connaissances astrophysiques modernes et de la cosmologie.<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":31206,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[],"class_list":["post-30903","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-science-espace"],"acf":[],"yoast_head":"\nNaissance de l'astronomie moderne<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Spectroscopie, nature de la galaxie, expansion de l'Univers... 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