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| 25.04.05 |
Les principaux
résultats scientifiques |
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Nous devons à Hubble de nombreuses découvertes scientifiques, mais
surtout des avancées considérables dans de nombreux domaines de
l'astronomie moderne. Si pour le grand public, le télescope restera
associé à jamais aux de l'Univers, pour les scientifiques Hubble est avant
tout une plate-forme spatiale dotée d'instruments scientifiques
d'une extraordinaire acuité dans plusieurs longueurs d'ondes de
sorte que les données acquises s'avèrent être riches en informations.
S'il n'est pas possible de détailler les 'résultats scientifiques'
du télescope Hubble tant ils concernent un large éventail de la
science astronomique, on peut toutefois décrire les grandes lignes
des avancées permises par les instruments du télescope.
Parmi les résultats scientifiques les plus significatifs,
on citera :
- estimation plus précise de l'âge de l'Univers à
13,7 milliards d'années
- confirmation de 'existence de l'énergie sombre (ou noire)
- découverte de petites proto-galaxies qui ont émis
leur lumière quand l'Univers était âgé
de moins de 1 milliard d'années
- preuve de l'existence des trous noirs extrêmement massifs
- suivi 'en direct' de l'impact des fragments de la comète
Shoemaker-Lévy 9 sur Jupiter et leur évolution.
- les données du télescope ont montré que le
processus de formation des systèmes planétaires est
courant dans la Galaxie
Système Solaire
A la différence des sondes planétaires, le Télescope spatial a permis
l'étude des planètes du Système Solaire sur le long terme. Bien
qu'il ne fait aucun doute qu'une sonde en orbite autour d'une planète
fournira toujours des informations bien plus précises et fines que
n'importe quel télescope en orbite terrestre, il n'en reste pas
moins qu'elles souffrent d'un défaut majeur. Leur durée de vie opérationnelle
est somme toute assez faible de sorte que les scientifiques reçoivent
des données mais pour un moment donné et sans aucune possibilité
de suivre en direct l'évolution des planètes explorées.
Avec Hubble, les astronomes ont franchi une nouvelle étape dans
l'approfondissement des connaissances que nous avons des planètes
du Système Solaire. Ainsi Hubble a été utilisé pour surveiller l'évolution
de leur géologie et de leur atmosphère.
,
du fait de sa proximité avec la Terre, a régulièrement été scrutée
par le télescope. Hubble a donné aux scientifiques de tous bords
l'occasion de mettre à l'épreuve leurs différentes théories sur
l'évolution de Mars de sorte que tous ces modèles ont été améliorés
notamment ceux traitant de la météorologiques de la planète.
Les anneaux et les lunes des planètes géantes gazeuses ont également
fait l'objet d'observations détaillées et Hubble a étudié pour la
première fois un astéroïde. Il s'agit de Vesta, observé très méthodiquement
de manière à reconstituer sa surface et sa composition. Ainsi, une
série de 24 images de Vesta, petit corps d'un diamètre apparent
de 525 kilomètres, dévoile une surface marquée par 4 milliards d'années
d'histoire. Quelques deux années plus tard, les scientifiques à
partir de ces données ont développé un modèle en 3D de son relief
mettant ainsi en évidence de nombreux points d'impact.
Hubble a observé avec des détails sans précédent les et de .
Ces phénomènes qui se produisent également au -dessus des régions
polaires terrestres sur la planète Terre sont toutefois bien plus
complexes et énergétiques dans le cas de Jupiter et de Saturne.
Enfin, Hubble peut réagir rapidement face à un événement imprévu.
On l'a vu lorsque la comète Shoemaker-Levy 9 s'est écrasée sur Jupiter
en juillet 1994. Le télescope a pu suivre les multiples impacts
et suivre les conséquences pour la planète les jours suivants.
Le cycle de vie des étoiles
Les observations d'Hubble des
de tout type qui peuplent la Galaxie ont permis d'étudier le cycle
de leur vie et confronter les modèles d'évolutions stellaires admises
à la rigueur des informations transmises par le télescope spatial.
La capacité des instruments d'Hubble a mettre en évidence des détails
de cette évolution a permis aux astronomes de suivre pratiquement
en direct l'évolution de sa vie, de sa naissance à l'intérieur de
gigantesques nuages de gaz et de poussières à sa fin, dans un processus
d'éjection de ses couches et qui diffère par la suite en fonction
de la masse de l'étoile concernée.
Trous noirs et quasars
Au moment du lancement de Hubble, l'existence des et des
était plus une plus une théorie admise reposant sur un faisceau
d'indices indirects que de faits irréfutables. Hubble va révolutionner
nos connaissances.
En raison de la nature même des trous noirs, leur observation directe
est impossible. Hubble ne changera pas cette règle, mais il mettra
en évidence les effets gravitationnels que les trous noirs induisent
sur leur proche environnement. Aujourd'hui, il tend à démontrer
que ces objets existent au centre de toutes les galaxies, ce qui
a des implications importantes sur les théorie de formation et d'évolution
des galaxies.
Quant au quasar, nos connaissances étaient pour ainsi dire nulle.
Avant l'avènement d'Hubble, ils étaient considérées comme des objets
isolés, aux caractéristiques inconnues et, pensait t'on, de la famille
des étoiles. Aujourd'hui, l'on sait grâce à Hubble que ces objets
sont des objets tout à fait différents des étoiles. Ils sont tapis
au cœur des galaxies et sont de très petites tailles mais bien plus
lumineux que n'importe qu'elles galaxies. Les quasars sont associés
aux trous noirs présent au centre de la galaxie, dont les quasars
constituent le noyau.
Lentilles gravitationnelles
La lumière ne voyage pas toujours en ligne droite. La théorie de
la relativité générale d'Einstein prévoit que les objets massifs
déforment la structure de l'espace elle-même. Quand la lumière croise
un de ces objets, tel un amas de galaxies, son chemin s'incurve
légèrement. Cet effet, appelé déviation gravitationnelle, est seulement
évident dans de rares cas et seuls les plus puissants télescopes
peuvent observer ce phénomène.
La sensibilité et la haute résolution de Hubble lui permettent d'observer
ces effets gravitationnels dont l'éloignement empêche toute détection
à partir du sol, dont les images sont brouillées par l'atmosphère
de la terre. L'effet gravitationnel reproduit l'image originale
d'une galaxie éloignée en formant une structure virtuelle caractéristique
en forme d'arc de cercle, ou de banane.
L'importance de cette déformation dépendant de la masse qui s'en
trouve à l'origine, son observation permet de déterminer cette masse.
Ceci a considérablement amélioré notre conception de la distribution
de la matière noire (dark matter) dans les amas de galaxies et par
conséquent dans l'ensemble de l'Univers.
L'expansion de l'univers
Plusieurs groupes d'astronomes ont utilisé Hubble pour observer
les Cépheïdes, un type d'étoiles variables de premier intérêt par
leurs variations très stables et d'éclat prévisible. La période
de ces variations découle directement des propriétés physiques de
l'étoile, donc de leur magnitude absolue. Ainsi, la seule observation
de leur fréquence permet de déduire leur brillance, donc leur masse
et leur distance à l'observateur.
Un de objectifs initiaux du programme Hubble était de déterminer
le taux d'expansion de l'univers, connu des astronomes comme "constante
de Hubble". Ce travail a été conclu après huit années d'observations
des Cépheïdes, en constatant que l'expansion augmente de 70 km/seconde
tous les 3,26 millions d'années-lumière de distance.
Les Cépheïdes ont été également employées en tant que "bornes kilométriques"
pour mesurer la distance des supernovae extragalactiques, chaque
galaxie comportant les siennes. Complémentairement, cela a permis
d'obtenir une échelle de l'univers.
La vision extrêmement affinée de Hubble lui permet de distinguer
nettement une supernova de son entourage, même à plusieurs milliards
d'années-lumière de distance. En effet, les télescopes terrestres
amalgament leur éclat avec celui de la galaxie qui l'entoure. Le
télescope spatial, au contraire, permet de distinguer la supernova
de la galaxie et d'obtenir des mesures infiniment plus précises.
Durant de nombreuses années, les cosmologistes se sont demandés
si l'expansion de l'univers s'arrêterait dans un futur éloigné ou
poursuivrait indéfiniment son expansion en ralentissant. De l'observation
des supernovae, il apparaît clairement que l'expansion ne semble
ralentir en aucun endroit. En fait, en raison d'une certaine propriété
mystérieuse de l'espace elle-même, appelée l'énergie noire (black
energy), l'expansion s'accélère et continuera pour toujours. Cette
conclusion surprenante résulte des mesures combinées des supernovae
les plus éloignées au moyen de la plupart des télescopes de classe
supérieure, y compris Hubble.
En outre, les résultats d'observation les plus récents indiquent
que le cosmos n'a pas toujours connu cette phase d'accélération,
mais que celle-ci a débuté alors que l'Univers n'avait pas encore
atteint la moitié de son âge actuel.
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Shoemaker-Levy 9, évolution de l'impact G
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La galaxie NGC 3310
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La nébuleuse de l'Esquimau
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Abell 2218
(Amas de galaxies et arcs gravitationnels)
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| Crédits images
NASA / STScI |
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