ASTRONOMIE
L’astronomie moderne
1900-1950 : les débuts de l'astronomie contemporaine
Télescope Hooker
SSPL/ Getty Images
Il est quelque peu arbitraire de faire commencer avec le xxe siècle l'astronomie contemporaine et ses grands instruments. Les premiers grands télescopes sont bien antérieurs, puisque ceux de William Herschel datent de la fin du xviiie siècle et que William Parsons (lord Rosse, 1800-1867) achève en 1845 en Irlande un télescope géant de 182 centimètres d'ouverture, le plus grand télescope à miroir de bronze jamais réalisé. La qualité optique de ces instruments laisse cependant à désirer, et c'est Léon Foucault (1819-1868) qui construit, vers 1860, les premiers télescopes de haute qualité à miroir de verre argenté et non de bronze comme auparavant. Le plus grand ne dépassera cependant pas 80 centimètres d'ouverture. Parallèlement, on assiste à une floraison de grandes lunettes, dont la lentille frontale peut atteindre 1 mètre de diamètre : 91 centimètres pour celle du Lick Observatory, en Californie (1888) ; 102 centimètres pour celle du Yerkes Observatory de l'université de Chicago (1897), qui demeure la plus grande au monde ; avec 83 centimètres, la grande lunette de l'Observatoire de Meudon (1891) vient au troisième rang. Ce sont des instruments extrêmement encombrants, qui seront bientôt dépassés par les grands télescopes modernes. Le premier, d'une ouverture de 2,50 mètres, est installé en 1917 au mont Wilson, en Californie ; il révolutionnera l'astronomie, d'autant plus que lui sont adjoints des spectrographes performants (permettant de décomposer la lumière provenant des astres) et que la technique de la photographie astronomique est déjà bien développée.
Le début du xxe siècle a vu s’établir l'échelle de distance dans l'Univers. Auparavant, seules les distances des objets du système solaire et des étoiles les plus proches étaient connues. Le Néerlandais Jacobus Cornelius Kapteyn (1851-1922) imagina une méthode statistique permettant d'obtenir la distance des étoiles plus lointaines : en utilisant l'énorme quantité d'observations de positions d’étoiles accumulée au xixe siècle, il fut le premier à donner, en 1908, une idée raisonnable des véritables dimensions de la Voie lactée, notre Galaxie. Ainsi commençaient vraiment à se rejoindre astronomie et astrophysique. Enfin, grâce à des observations d'étoiles variables pulsantes, les céphéides, avec de grands télescopes, on put connaître la distance de régions éloignées de notre Galaxie et des plus proches galaxies voisines, les Nuages de Magellan. Puis, grâce au télescope du mont Wilson, l'Américain Edwin P. Hubble (1889-1953) réussit à montrer que les nébuleuses spirales étaient des galaxies lointaines semblables à la nôtre. Cet astronome établit aussi, en même temps que l e Belge Georges Lemaître (1894-1966), la relation entre le décalage vers le rouge de la lumière des galaxies et leur distance, qu'ils attribuèrent à une expansion générale de l'Univers. Ainsi naissait véritablement la cosmologie observationnelle.
Il est intéressant de donner quelques aperçus sur les relations de l'astronomie et de la physique à cette époque. La physique atomique et moléculaire en était alors à ses balbutiements. Certes, on connaissait déjà bien, au début du xxe siècle, les spectres du Soleil, des étoiles, des nébuleuses gazeuses et des comètes, c’est-à-dire l’aspect de leur lumière décomposée par un prisme, où l’on observe une multitude d’émissions ou d’absorptions à des longueurs d’onde bien définies, ce que les spécialistes appellent des raies spectrales. Ce qui manquait, c'était une théorie des spectres permettant de s'y retrouver dans un tel imbroglio de raies. Le modèle atomique de Niels Bohr (1885-1962), qui date de 1913, constituera un[...]
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Écrit par
- James LEQUEUX : astronome émérite à l'Observatoire de Paris
Classification
Médias
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Observatoire de Paris
Système du Monde selon Eudoxe de Cnide
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Systèmes du Monde selon Ptolémée et Copernic
Encyclopædia Universalis France
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