Science & Vie HS No. 283 - Special

Depuis la nuit des temps, elle scintillait au-dessus de nos têtes, mystérieuse, incompréhensible, spectaculaire. Mais il y a près d’un siècle, l’humanité a enfin compris ce qu’était la Voie lactée : une galaxie, notre galaxie. L’énigmatique voûte lumineuse s’est transformée en une invraisemblable spirale faisant tourbillonner des milliards d’étoiles. Une île parmi d’autres dans le vide de l’Univers. Fâcheuse coïncidence, au moment précis où ce spectacle a trouvé son explication, il s’est dérobé à nos yeux. En seulement quelques dizaines d’années, la Voie lactée a disparu du ciel de nombreux Terriens sous l’effet de la pollution lumineuse. Espérons que cela ne décourage pas les futures générations d’en découvrir plus sur elle, car si les scientifiques ont avancé à pas de géant en un siècle, elle reste mystérieuse à bien des…

À une époque où la lumière artificielle des villes et la pollution atmosphérique n’existaient pas, elle était là, spectaculaire, toutes les nuits claires et sans lune. Immense, immobile parmi les étoiles, chaotique et mystérieuse. Sa silhouette enveloppante et ses méandres cotonneux ont irrésistiblement évoqué aux anciens le cours d’un fleuve. Un fleuve de lait, d’abord, le lait d’Héra, déesse de la fécondité, soeur et femme de Zeus. Dans le mythe grec, le jeune et affamé demi-dieu Héraclès, fils de Zeus et d’une mortelle, Alcmène, téta le sein de la déesse endormie. Celle-ci se réveilla brusquement, et son lait jaillit dans le ciel, dessinant la Voie lactée. L’image du fleuve céleste est également présente chez les Chinois : ils y font naviguer la constellation Tianchuan, un navire, qui doit se garder de…

Certaines intuitions géniales de l’Antiquité, comme l’héliocentrisme (qui place le Soleil, et non la Terre, au centre du monde) ou la composition de la Voie lactée, sont balayées par la philosophie d’Aristote qui dominera l’astronomie pendant quinze siècles. Jusqu’à la Renaissance, la nature stellaire, immense et distante, de la Voie lactée est oubliée : philosophes et gens d’Église cherchent la perfection dans le ciel. Sur Terre et jusqu’à la Lune, autrement dit dans le domaine sublunaire, règnent l’impermanence, l’imperfection, la corruption. Au-delà, s’affiche l’idéal divin, avec ses sphères célestes immuables, parfaites, éternelles. Irrégulière et chaotique, la Voie lactée ne cadre avec cette idée de perfection divine. Elle est donc décrochée du ciel et descendue dans le monde sublunaire : on l’interprète comme un météore, au même titre que les comètes ou…

À partir du XVII siècle, c’est une certitude : la Voie lactée est un semis d’étoiles faiblement lumineuses, en apparence serrées les unes contre les autres du fait de leur immense éloignement. Immense ? Mais à quel point ? Impossible, à l’époque, d’en décider. Avant de s’attaquer véritablement à la Voie lactée, les astronomes s’intéressent à ses plus brillantes étoiles. Cette cartographie céleste est la grande affaire du XVIII siècle. En 1712, John Flamsteed, à Londres, catalogue ainsi 2866 étoiles. En 1750, Nicolas-Louis de Lacaille, dans l’hémisphère Sud, en distingue 9 766. À Paris, entre 1789 et 1800, Jérôme Lalande observe 47 390 étoiles. Et ce comptage fantastique ne s’arrêtera pas. Mais quelque chose d’inattendu se produit. Comptabilisant les étoiles dans des champs célestes de même taille apparente (celle de…

En 1838, la première distance stellaire est mesurée par Friedrich Bessel: 10,4 années-lumière, soit près de 100 000 milliards de kilomètres ! Une distance gigantesque, que personne n’avait imaginée. Bessel utilise la méthode désormais classique, et toujours utilisée, de la parallaxe : il note la position de l’étoile 61 Cygni à six mois d’intervalle, quand la Terre est aux deux points les plus distants de son orbite, séparés par 300 millions de kilomètres. L’angle infime mesuré, dû à l’effet de perspective de l’étoile proche par rapport au fond stellaire immobile de la Voie lactée, donne directement la distance. L’éloignement gigantesque de 61 Cygni pose d’un seul coup l’immensité de la Voie lactée : pour ses innombrables étoiles, aucune parallaxe n’est mesurable, ce qui signifie qu’elles sont encore plus lointaines ! Or,…

Le XX siècle ouvre l’ère de la cosmologie, cette science dont l’objet est l’Univers entier. Les observations des télescopes géants permettent de mesurer l’immensité de la Voie lactée, 100 000 années-lumière environ. Mais surtout, à l’issue du «Grand débat », en 1920 (voir p. 116), les astronomes concluent que les millions de nébuleuses spirales qu’ils observent sont bien autant de galaxies (du grec « cercles laiteux ») situées à des millions d’années-lumière. La Voie lactée se réserve le titre de Galaxie, avec un G majuscule. Reste à la photographier, seule manière de l’étudier scientifiquement et d’estimer ses caractéristiques. Combien d’étoiles brillent dans la Galaxie ? Quelle forme a-t-elle ? Comment évolue-t-elle ? Une tâche titanesque ! Comme nous nous trouvons à l’intérieur, la photographier signifie photographier le ciel entier. Plus…