OBSERVATION ASTRONOMIQUE
L 'astronome est celui qui observe les astres. Autrefois à l'œil nu, aujourd'hui en s'aidant d'instruments de plus en plus élaborés ; à tel point que, bien souvent, l'observation est devenue un processus automatisé où l'intervention humaine se réduit à la préparation de l'observation et à l'extraction de l'information pertinente à partir de résultats fournis automatiquement.
Le ciel n'est pas vide. Cela rassure ou inquiète, intrigue, suscite la curiosité. Nul télescope spatial ne nous ôtera le plaisir de contempler la nuit étoilée. Mais il y a déjà bien longtemps que, au-delà de la contemplation, les hommes cherchent à comprendre, et à expliquer, les mouvements et la nature des astres. Ils se sont faits astronomes et, plus tard, astrophysiciens, quand ils ont découverts que des lois physiques universelles s'appliquaient au ciel comme sur la Terre.
L' astronomie de l'Antiquité était surtout soucieuse des mouvements des astres : il s'agissait de les observer, de les consigner, de les prédire et de les expliquer. Cela ne pouvait s'accomplir sans émettre des hypothèses sur la nature du monde, sans en bâtir des modèles. Univers fini, Terre au centre, mouvements sphériques ou circulaires constituaient les règles auxquelles se pliaient les premiers modèles du monde. Jusqu'à la Renaissance, environ, les objets célestes n'étaient observables qu'à l'œil nu ; ils étaient donc moins abondants qu'aujourd'hui : quelques milliers d'étoiles, sept planètes (y compris la Lune et le Soleil, alors catalogués comme telles), quelques imprévisibles comètes et d'encore plus rares « étoiles nouvelles », que nous appelons aujourd'hui supernovae. Les instruments d'observation n'étaient pas de nature optique, mais de simples aides au repérage et au calcul : des quadrants permettaient de déterminer le plus précisément possible les positions des astres sur le ciel. Au xvie siècle, Tycho Brahe a construit ce qui s'est fait de mieux en matière d'instrument dépourvu d'optique.
La révolution optique
Lunettes de Galilée
Leemage/ Universal Images Group/ Getty Images
L'observation astronomique a pris un cours différent quand Galilée (avec quelques-uns de ses contemporains) a braqué une lunette – alors qualifiée d'astronomique – sur le ciel en 1609. Constituée d'un assemblage de lentilles, la lunette fait converger sur l'oculaire les rayons lumineux émis par l'astre observé. L'effet est double : l'image est agrandie, ce qui permet d'observer davantage de détails ; mais, surtout, une part plus grande de la lumière émise est envoyée sur la rétine, permettant de voir des astres trop peu lumineux pour être décelables à l'œil nu. La lunette permet ainsi l'observation d'objets nouveaux, jusqu'alors inconnus : étoiles peu lumineuses, nébuleuses, satellites de Jupiter.... Elle permet aussi de discerner des détails inédits sur les objets connus : montagnes et « mers » sur la Lune, phases de Vénus...
L'astronomie prend un nouveau tournant, d'autant que c'est à cette époque que les astronomes comprennent que les astres relèvent de lois physiques universelles, les mêmes que celles qui règnent sur Terre. On peut donc s'interroger et trouver les réponses à propos de leur composition et des processus qui s'y déroulent : c'est la naissance de l'astrophysique.
Isaac Newton
Hulton Archive/ Getty Images
La lunette (refracting telescope – « télescope à réfraction » – pour les anglophones) est perfectionnée. Le télescope (à réflexion) est inventé par Isaac Newton en 1668 ; il concentre la lumière sur l'oculaire non plus grâce à une lentille mais grâce à un miroir. Des instruments de plus en plus grands sont construits. Leur sensibilité croissante dévoile des astres de moins en moins lumineux, sans autre limite que la dimension de la lentille ou[...]
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Écrit par
- Marc LACHIÈZE-REY : ancien élève de l'École nationale supérieure de la rue d'Ulm, docteur en physique, directeur de recherche émérite au CNRS
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Lunettes de Galilée
Leemage/ Universal Images Group/ Getty Images
Isaac Newton
Hulton Archive/ Getty Images
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