Avec le lancement du télescope spatial Hubble le vendredi 24 avril, il y a exactement un quart de siècle, une nouvelle phase commençait pour l'astronomie.
En 1990, les astronomes n'avaient jamais entendu parler d'énergie noire ou de sursauts gamma. L'âge de l'univers n'était pas exactement connu. L'évolution des galaxies – enveloppées de brumes. Que des trous noirs colossaux se cachent au cœur des galaxies n'était que pure spéculation. Personne ne savait s'il y avait ou non des planètes en orbite autour d'autres étoiles. Et personne ne pourrait vous dire combien de fois une planète comme Jupiter est frappée par une comète.
L'astronomie a connu des développements révolutionnaires au cours des 25 dernières années. Toutes ces nouvelles découvertes n'ont pas été faites par le télescope spatial Hubble, mais avec le lancement de Hubble le vendredi 24 avril, il y a exactement un quart de siècle, une nouvelle phase de recherche a commencé. Il n'y a guère de domaine de l'astronomie sur lequel Hubble n'a pas eu une influence majeure.
Peu de temps après son lancement en 1990, personne n'aurait osé s'en douter. Le projet a déjà été miné par des retards et des dépassements de budget. Pour aggraver les choses, il s'est avéré qu'il y avait une erreur de forme dans le grand miroir du télescope de 2,4 mètres, de sorte que les images de Hubble n'étaient pas d'une netteté remarquable. Ce n'est qu'à la fin de 1993 que le problème a pu être résolu par les astronautes de la navette spatiale, qui ont équipé le télescope spatial d'une sorte de "lentille de contact".
Image infrarouge de la nébuleuse de la tête de singe (NGC 2174), une région de formation d'étoiles située à 6 500 années-lumière de la constellation d'Orion, où plusieurs centaines de nouvelles étoiles et planètes se forment. (NASA/ESA/Hubble Heritage Team (STScI/AURA))
Plus tard, quatre autres vols de maintenance et de réparation ont été effectués (le dernier en mai 2009), au cours desquels les astronautes ont remplacé les pièces cassées et installé de nouvelles caméras et instruments de mesure. En 2015, Hubble est donc un télescope spatial beaucoup plus puissant et polyvalent qu'au milieu des années 1990. Hubble a depuis réalisé plus d'un million d'observations astronomiques, et le télescope a donné lieu à plus de dix mille publications scientifiques.
Un œil aiguisé
L'œil vif du télescope spatial Hubble est pratique près de chez nous, dans notre propre système solaire. Tempêtes de poussière sur Mars, nuages dans les atmosphères des planètes géantes, aurores boréales sur Jupiter et Saturne, petites lunes autour de la planète naine Pluton – Hubble capte tout. Mais cette même combinaison de sensibilité et d'acuité visuelle extrême a également révélé de minuscules et faibles galaxies aux confins de l'univers observable, là où les astronomes regardent juste après le Big Bang, il y a 13,8 milliards d'années.
Grâce en partie à Hubble, l'évolution des galaxies, des petits amas d'étoiles informes aux grandes galaxies spirales majestueuses, a été en grande partie démêlée. Les recherches de Hubble ont également révélé que presque toutes les galaxies abritent un trou noir supermassif en leur cœur. Les collisions jouent encore un rôle important aujourd'hui :les mesures de précision de Hubble montrent que la galaxie d'Andromède fusionnera avec notre propre galaxie dans quelques milliards d'années.
Deux galaxies situées à 55 millions d'années-lumière dans la constellation du Grand Chien se croisent de près, étant déformées par les forces de marée mutuelles. (NASA/ESA/Hubble Heritage Team (STScI/AURA))
Lorsqu'ils étudiaient des galaxies lointaines, les astronomes utilisaient parfois avec reconnaissance des «télescopes naturels»:les soi-disant lentilles gravitationnelles. La lumière d'une galaxie lointaine peut être déformée, courbée et amplifiée par l'attraction gravitationnelle d'un amas de galaxies au premier plan. Cela facilite non seulement l'étude des objets d'arrière-plan distants, mais vous en apprend également davantage sur la distribution de la matière dans l'amas - important pour ceux qui veulent comprendre la vraie nature de la mystérieuse matière noire dans l'univers.
L'énergie noire – le deuxième grand mystère de la cosmologie – a également été « cartographiée » par le télescope Hubble. Des mesures d'explosions de supernova lointaines ont montré que l'expansion de l'univers s'accélère depuis quelques milliards d'années. Par exemple, Hubble a contribué de manière significative au modèle standard cosmologique actuel :une description de l'évolution et des propriétés du cosmos qui s'accorde parfaitement avec toutes les observations, mais ne répond malheureusement pas à la question sur la véritable nature de la matière noire et de l'énergie noire. / P>
Étoiles et planètes
Les recherches révolutionnaires de Hubble sur la formation des étoiles et des planètes sont moins déroutantes à cet égard. Peu de temps après son lancement, le télescope spatial a découvert que les étoiles naissantes sont entourées de "disques protoplanétaires" de gaz et de poussière, à partir desquels se forment des planètes telles que la Terre. Les photos à couper le souffle de Hubble de régions colorées de formation d'étoiles donnent également un aperçu de la façon dont de ténues plaques de gaz s'agglutinent pour former de nouveaux soleils. Incidemment, Hubble a également étudié en détail les derniers stades des étoiles (nébuleuses planétaires et restes de supernova).
Après la découverte en 1995 de planètes proches d'autres étoiles, le télescope spatial a également marqué de son empreinte ce domaine de recherche. Certaines de ces exoplanètes ont en fait été photographiées par Hubble; dans d'autres cas, il est possible de connaître la composition de l'atmosphère à l'aide de techniques spectroscopiques sensibles.
Comme la pupille d'un œil, l'ombre de Ganymède, la grande lune de Jupiter, tombe sur la Grande Tache Rouge, un système d'ouragan géant dans l'atmosphère de la planète géante. (NASA/ESA/A.Simon (Goddard Space Flight Center)/C.Go/Hubble Heritage Team (STScI/AURA))
Cependant, le télescope spatial Hubble est trop petit pour étudier en détail les exoplanètes semblables à la Terre. Ce sera l'un des défis du successeur de Hubble, le télescope spatial James Webb de 6,5 mètres, qui devrait être lancé fin 2018 et étudiera le cosmos principalement aux longueurs d'onde infrarouges. En attendant, les astronomes pensent même à un télescope spatial encore plus grand - une sorte de super-Hubble - avec une date de lancement prévue quelque part au milieu des années 2030.
Pour le moment, cependant, le télescope spatial Hubble, vieux d'un an, est toujours en orbite autour de la Terre sans être dérangé. Les vols de maintenance ne sont plus possibles depuis la fin du programme de la navette spatiale, mais tant que les pièces essentielles ne se cassent pas, les photos et mesures surprenantes continueront d'affluer. Selon toute vraisemblance, Hubble fêtera également son trentième anniversaire.
Govert Schilling a écrit le livre à l'occasion du 25e anniversaire du télescope spatial Hubble Univers splendide. La Terre et l'homme dans un univers illimité. Le livre est illustré de plus de 120 photographies Hubble soigneusement sélectionnées.
