Du laboratoire à l'exploratoire

Découvrir et faire découvrir l'Univers

Grâce aux révolutions techniques du XIXe siècle, notamment la spectroscopie et la photographie, on dresse des catalogues d'étoiles et une classification - le fameux diagramme de Hertzsprung-Russel (1910), on met en évidence une évolution des étoiles et on tente d'en élucider le fonctionnement. Cette source énergétique des étoiles ne sera comprise qu'au XXe siècle avec la découverte des réactions de fusion nucléaire. Le développement de télescopes géants, comme le Léviathan des époux Parsons-Rosse, permit de mettre en évidence la structure des nébuleuses. Parmi celles-ci, certaines ont des structures spirales dont on ne comprendra la nature qu'avec les travaux de l'astronome américain Hubble (1889-1953) dans les années 1920 : il s'agit en fait de galaxies - des immenses ensembles d'étoiles et de gaz - analogues à notre Voie Lactée.

En un peu plus d'un siècle, notre vision de l'Univers s'est considérablement agrandie. Les étoiles sont des soleils, notre galaxie est un milliard de fois plus grande que notre système solaire, et elle n'est qu'une galaxie parmi une myriade d'autres. Aussi, il n'est pas étonnant de voir dans ce siècle fleurir de nombreuses initiatives pour faire découvrir l'Univers au plus grand nombre : des cours publics « d'Astronomie populaire » de François Arago à l'observatoire indépendant de Camille Flammarion (1842-1925) en passant par les observatoires d'enseignement, notamment des jésuites.

Télescope d’Hubert de Thier [objet]

Astronomie populaire
Volume 1
ARAGO François

Astronomie populaire
Volume 2
ARAGO François

Atlas céleste comprenant toutes les cartes de l’ancien atlas de Ch. Dien
FLAMMARION Camille

Astronomie populaire : description générale du ciel
FLAMMARION Camille

Les étoiles et les curiosités du ciel […]
FLAMMARION Camille

La naissance de la cosmologie moderne

En 1912, l'astronome américaine Henrietta Leavitt (1868-1921) découvrit une méthode de détermination des distances de certaines étoiles dont la luminosité varie : les céphéides. Grâce à cette méthode, Harlow Shapley (1885-1972) établit que le Soleil n'était pas au centre de la Voie Lactée. Puis Edwin Hubble (1889-1953) put déterminer la distance qui nous sépare de la nébuleuse d'Andromède et montrer que les nébuleuses spirales s'éloignent de nous. Ces nébuleuses sont en fait de gigantesques assemblages d'étoiles et de gaz, semblables à notre Voie Lactée. Ces découvertes repoussent une fois de plus considérablement les limites de l'Univers connu, car les galaxies les plus proches se situent à des millions d'années-lumière de nous.

Les théories de la relativité d'Einstein vont profondément révolutionner notre compréhension de la gravitation. Grâce à elles, Albert Einstein (1879-1955) expliquera la modification de l'orbite de Mercure, la déflexion de la lumière par le Soleil (observée par Eddington en 1919) et prédira l'existence des ondes gravitationnelles et de la constante cosmologique. Avec ces théories, Karl Schwarzschild (1873-1916) découvrit peu avant sa mort le modèle mathématique du trou noir et, en 1927, le Belge Georges Lemaître (1894-1966) introduisit l'expansion de l'Univers pour expliquer la fuite des galaxies observée par Edwin Hubble. Plus tard, la découverte du rayonnement fossile, celle de la nucléosynthèse primordiale et d'autres observations vont confirmer le modèle du Big Bang chaud.

Vers la fin du XXe siècle, des questions cruciales de la cosmologie vont émerger : la matière noire, l'inflation primordiale et l'accélération de l'expansion cosmologique. Plusieurs observations indépendantes tendent à montrer que 96% du contenu énergétique de l'Univers nous est inconnu en laboratoire...

Leçons sur les hypothèses cosmogoniques professées à la Sorbonne
POINCARE Henri

L’univers en expansion
EDDINGTON Arthur Stanley

The realm of the nebulae
HUBBLE Edwin

L’hypothèse de l’atome primitif : essai de cosmogonie ; L’hypothèse de l’atome primitif et le problème des amas de galaxies […]
LEMAITRE Georges

L’hypothèse de l’atome primitif : essai de cosmogonie
LEMAITRE Georges

Evolution stellaire et nucléosynthèse
REEVES Hubert

[Univers et atome : manuscrit]
LEMAITRE Georges