Sciences et Avenir: la face cachée de l'Univers

DU MYTHE À LA SCIENCE
dont les travaux furent publiés en 1543
dans son De Revolutionibus. Son héliocentrisme,
attaché au mouvement circulaire uniforme,
n’était guère plus exact que le modèle
ptoléméen. Mais ayant lancé la Terre en orbite
autour du Soleil, convaincu d’avoir découvert le
vrai système du monde, Copernic ouvrit la voie
à une nouvelle conception de l’Univers.
Au tournant des XVI e et XVII e siècles, l’astronomie
connut deux bouleversements. Le premier
fut céleste, avec l’observation coup sur
coup d’une comète et de deux supernovae ;
l’autre technique, avec les débuts de l’astronomie
optique. Le soir du 11 novembre 1572,
l’astronome danois Tycho Brahe remarqua
une nouvelle étoile plus brillante que Vénus :
une supernova. La voûte céleste était en train
de changer ! Observateur acharné, Brahe dirigeait
l’observatoire d’Uraniborg d’où, à partir du
13 novembre 1577, il suivit la trajectoire d’une
comète, démontrant qu’il ne s’agissait pas d’un
phénomène sublunaire. Quelques décennies
plus tard, l’Allemand Johannes Kepler documentait
une deuxième supernova en 1604,
avant de déterminer en 1609 que les trajectoires
des planètes sont des ellipses.
Cette même année 1609 voyait l’Italien Galileo
Galilei braquer vers le ciel une lunette, instrument
inventé l’année précédente par le Néerlandais
Hans Lipperhey. Galilée visa d’abord la
Lune et ses reliefs, puis Jupiter, dont il découvrit
les quatre satellites, avant d’observer aussi
les phases de Vénus, prouvant sa révolution
autour du Soleil à la surface duquel il décrivit des
taches. Quittant le Système solaire, il discerna
une myriade d’étoiles dans la Voie lactée, là où
Aristote ne voyait qu’un phénomène atmosphérique.
Les astres prenaient enfin corps…
THE GRANGER COLL NY / AURIMAGES
Ce dessin de Johann Tolhopf , astronome allemand du XV e siècle, montre
qu’il voyait encore la Terre au centre du monde.
Mais les planètes, comment tournent-elles ? Il
fallut pour le comprendre attendre Newton, qui
introduisit dans ses Principia (1687) la force de
gravitation universelle et évinça le divin du ciel.
« Au XVII e siècle, des astronomes comme Giovanni
Battista Riccioli pensent encore que les
moteurs des planètes sont des anges ! », rappelle
Denis Savoie. L’association de cette loi d’attraction
au mouvement elliptique de Kepler permit
de nombreuses découvertes, rapporte Jean-Marc
Bonnet-Bidaud : « Celle de Neptune par Le Verrier
en 1846, à partir des anomalies de l’orbite
d’Uranus, celle du compagnon invisible de Sirius
(la naine blanche Sirius-B) à partir des perturbations
de Sirius-A, ou l’orbite des comètes et
l’explication de leur retour périodique. »
James Evans,
Histoire et
pratique de
l’astronomie
ancienne, Les
Belles Lettres,
2016
Plonger dans l’espace profond et remonter le temps
Pour Denis Savoie, « l’Univers est resté
banlieusard pendant longtemps ». Le
cosmos des Grecs était fini, cerclé par
l’empyrée et ses feux éternels, et fixé par
Ptolémée à 20 000 rayons terrestres.
En changeant notre vision de la Terre,
Copernic rejeta les étoiles beaucoup plus
loin, mais en laissant aux philosophes le
soin de déterminer « que le monde soit fini
ou infini ». Le grand saut fut franchi par
Ole Rømer en 1676, qui découvrit que la
lumière avait une vitesse. Il comprit alors
qu’observer loin, c’était aussi remonter
dans le temps. William Herschel comparait
ainsi l’astronome au botaniste regardant
des arbres d’une même espèce à différents
stades de croissance. Cette projection
temporelle, associée à un modèle en
expansion, donne accès à l’histoire même
de notre Univers âgé de 13,8 milliards
d’années. Mais vitesse finie de la lumière
et expansion de l’espace imposent
une limitation de l’Univers observable,
désignée comme l’horizon cosmologique.
D’un rayon d’environ 46 milliards d’annéeslumière,
celui-ci ne constituerait qu’une
fraction de l’Univers. Mais il recèlerait
quelque 2 000 milliards de galaxies, selon
les images du champ profond collectées
par le télescope Hubble.
14 I NUMÉRO SPÉCIAL SCIENCES ET AVENIR AVRIL/JUIN 2022