ASTROPHYSIQUE
ALFVÉN HANNES (1908-1995)
Astrophysicien suédois né le 30 mai 1908 à Norrköping, Hannes Alfvén fit ses études à l'université d'Uppsala où il obtint son doctorat en 1934. Attaché à l'Institut royal de technologie de Stockholm à partir de la fin des années 1930, Alfvén reçoit un poste à l'université de Californie (San Diego) en 1967, à la suite de désaccords avec le gouvernement suédois. En 1970, il obtient le prix Nobel de […] […] Lire la suite
AMBARTZOUMIAN VIKTOR AMAZASPOVITCH (1908-1996)
Affirmer que la Terre et les êtres vivants sont « poussières d'étoiles », c’est faire référence aux théories sur la naissance et l'évolution des étoiles et sur leur interaction avec le milieu interstellaire dont elles sont issues et auquel elles restituent une partie de la matière qu'elles ont transformée. Ces théories ont un père : l’astrophysicien arménien Viktor Ambartzoumian, mort le 12 août […] […] Lire la suite
ANTARES, télescope sous-marin à neutrinos
Antares, premier télescope sous-marin à neutrinos, est installé au large de La Seyne-sur-Mer (Var). Depuis juin 2008, les 12 lignes de détection d'Antares scrutent par 2 500 mètres de fond le passage de neutrinos d'origine cosmique. Couvrant une surface de 10 hectares, ce détecteur est un ensemble de mille photomultiplicateurs répartis sur 12 lignes verticales hautes de 350 mètres et espacées d'e […] […] Lire la suite
ANTIMATIÈRE
Dans le chapitre « Antimatière dans l'Univers » : […] Puisqu'on a découvert l'antiparticule associée à chaque particule et vérifié que les antiparticules interagissaient entre elles comme le font les particules, il est certain que tous les antinoyaux et tous les antiatomes ou antimolécules peuvent exister. Le problème est de savoir s'il y a réellement de l'antimatière en abondance dans l'Univers. Les interrogations à ce sujet viennent en fait de la […] […] Lire la suite
ASTRONOMIE
Dans le chapitre « Du triomphe de la mécanique céleste à l'astrophysique » : […] L'œuvre de Newton, d’abord incomprise en dehors de l’Angleterre où les efforts d’Edmond Halley (1656-1742) ont conduit à l’adopter, va passionner les cercles intellectuels du xviii e siècle. En témoigne, par exemple, l'intérêt actif de Voltaire (1694-1778) et de la marquise Émilie du Châtelet (1706-1749), cette dernière ayant traduit les travaux de Newton en français (publication posthume en 1759 […] […] Lire la suite
ASTRONOMY & ASTROPHYSICS, revue
En janvier 1969, la revue scientifique européenne Astronomy and Astrophys ics ( A & A ) voit le jour avec la publication de son premier numéro sous l’impulsion des astronomes français Jean-Louis Steinberg (1922-2016), et néerlandais Stuart Pottasch (1932-2018) et Jan Hendrik Oort (1900-1992). Ceux-là ont œuvré à la fusion de plusieurs revues nationales pour créer Astronomy and Astrophysics et […] […] Lire la suite
ASTROPARTICULES
Le concept d'astroparticules exprime le lien de plus en plus étroit qui s'est établi entre physique des particules, astrophysique et cosmologie : dans la première moitié du xx e siècle, l'observation des rayons cosmiques conduit à la mise en évidence du positon, du muon et des cascades électromagnétiques ; ces recherches culminent à la fin des années 1940 avec la découverte des mésons, des rayons […] […] Lire la suite
AXION
Dans le chapitre « Les axions comme matière sombre » : […] Si l’on n’a pas réussi à détecter expérimentalement les axions dans des expériences de laboratoire, peut-on les rechercher en tant que fossiles de l’évolution de l’Univers ? Les axions apparaissent en effet comme les candidats les plus sérieux pour expliquer la « matière sombre » (ou noire, dark matter en anglais). L’analyse des vitesses de rotation des astres dans les galaxies et celles des ga […] […] Lire la suite
BETHE HANS (1906-2005)
Le physicien nucléaire américain Hans Bethe, né le 2 juillet 1906 à Strasbourg, dans une Alsace alors allemande, est décédé le 6 mars 2005 dans sa maison d'Ithaca (État de New York), près de l'université Cornell où il mena la plus grande part de ses recherches. Avec lui disparaît un des derniers acteurs de la révolution quantique qui transforma profondément la physique fondamentale pendant les pr […] […] Lire la suite
B.I.C.E.P. (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization)
Le télescope B.I.C.E.P. (pour Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization , soit Imagerie de polarisation du fond cosmique extragalactique) est un instrument dédié à l’étude du rayonnement primordial. Il est installé sur le continent Antarctique et utilisé par des équipes de physiciens du Caltech (l’Institut de technologie de Californie à Pasadena) et de l’université de Californie. […] […] Lire la suite
BIG BANG
Le terme big bang fut proposé pour la première fois en 1948, par l'astrophysicien britannique Fred Hoyle (1915-2001). L'idée remonte cependant aux années 1930 : on la doit au physicien belge Georges Lemaître (1894-1966), sous l'appellation originelle d'« atome primitif ». L'expansion de l'Univers vient alors tout juste d'être découverte et admise par la communauté scientifique. Si la matière se […] […] Lire la suite
BLAMONT JACQUES (1926-2020)
Astrophysicien, membre de l’Institut, Jacques-Émile Blamont a été l’un des pères de la recherche spatiale française, ayant notamment œuvré à la création du Centre national d'études spatiales (CNES) . […] […] Lire la suite
CHANDRASEKHAR SUBRAHMANYAN (1910-1995)
Américain d'origine indienne, Subrahmanyan Chandrasekhar est l'un des plus grands astrophysiciens du xx e siècle. On lui doit notamment une découverte qui entraînera un profond bouleversement dans l'évolution des idées concernant le destin ultime des étoiles : dans un célèbre article publié en 1931, il démontra l'existence d'une masse maximale des étoiles naines blanches – dite limite de Chandra […] […] Lire la suite
COMBES FRANÇOISE (1952- )
Astrophysicienne française, Françoise Combes est spécialiste de la dynamique des galaxies . Membre de l’Académie des sciences depuis 2004, professeure au Collège de France et chercheuse à l’Observatoire de Paris, elle a reçu, le 10 septembre 2020, la médaille d’or du CNRS – après avoir reçu celle d’argent en 2001 – pour ses travaux, à la fois théoriques et observationnels, concernant la formation […] […] Lire la suite
CORONAL MODÈLE
Modèle simple dérivé de l'étude de la couronne solaire et applicable à certains plasmas stationnaires de densité faible et de température électronique élevée. Dans les plasmas peu denses à haute température, l'équilibre thermodynamique est loin d'être réalisé, et les phénomènes d'ionisation et d'excitation ne peuvent plus être décrits par les lois simples de Saha et de Boltzmann. Il est alors néce […] […] Lire la suite
COSMOLOGIE
Dans le chapitre « Les principes » : […] Le premier principe énonce qu'il y a un sens à envisager une cosmologie scientifique, à parler d'un Univers qui ne se réduit pas à la simple accumulation des objets existants, et que cet Univers est intelligible. Sans quoi cette discipline n'aurait pas de raison d'être ! Ainsi, l'Univers dans son ensemble est muni d'une structure, ou il est même cette structure. Les structures géométrique, chrono […] […] Lire la suite
DAVIS RAYMOND Jr. (1914-2006)
Physicien américain des particules élémentaires, prix Nobel de physique 2002 pour ses travaux pionniers dans la détection des neutrinos d'origine solaire. Né le 14 octobre 1914 à Washington (États-Unis), Raymond Davis Jr. a fait ses études supérieures à l'université du Maryland avant d'obtenir sa thèse en chimie physique à l'université Yale à New Haven (Connecticut) en 1942. Après quatre années de […] […] Lire la suite
DÉCOUVERTE DE L'EXPANSION DE L'UNIVERS
En 1916 et 1917, Vesto Melvin Slipher et Francis G. Pease mesurent les composantes radiales des vitesses d'un certain nombre de « nébuleuses » grâce à l'effet Doppler-Fizeau qui affecte leurs raies spectrales. En 1919, Harlow Shapley remarque que la plupart de ces objets s'éloignent de nous, mais ne fournit pas d'interprétation satisfaisante à ce phénomène, car il est convaincu qu'ils appartiennen […] […] Lire la suite
DÉCOUVERTE DES IMAGES GRAVITATIONNELLES
La théorie de la relativité générale prévoit que la lumière est défléchie lors de son passage près d'une importante concentration de masse. Cet effet a été observé pour la première fois le 29 mai 1919, par Arthur Stanley Eddington, au cours d'une éclipse totale de Soleil. En 1937, l'astronome suisse Fritz Zwicky prédit que l'on pourrait observer des images gravitationnelles déformées d'objets loi […] […] Lire la suite
DÉCOUVERTE DES PULSARS
La découverte des pulsars constitue un exemple de découverte fortuite consécutive à la mise en service d'un nouvel instrument d' observation astronomique. Il s'agit aussi d'un exemple de mise en évidence d'objets dont l'existence avait été prévue par les théoriciens. En dépouillant en 1967 les observations faites à Cambridge, au Royaume-Uni, avec un instrument flambant neuf destiné à observer la s […] […] Lire la suite
DÉCOUVERTE DU RAYONNEMENT COSMOLOGIQUE
Comme Karl Guthe Jansky, le fondateur de la radioastronomie, Arno A. Penzias et Robert W. Wilson sont ingénieurs radio aux Bell Telephone Laboratories. En mettant au point à la station de Holmdel (New Jersey) une antenne particulièrement sensible destinée aux télécommunications par satellite à 7 centimètres de longueur d'onde, ils constatent que cette antenne capte un signal continu inexplicable, […] […] Lire la suite
DICKE ROBERT H. (1916-1997)
Parmi les astrophysiciens, Dicke occupe une place exceptionnelle : alors que la plupart d'entre eux se spécialisent dans l'observation du ciel et l'interprétation des données ainsi accumulées, il a fait progresser la science la plus fondamentale, en particulier les théories de la gravitation, en élaborant des expériences de physique d'une précision extrême. Robert Henry Dicke naît le 6 mai 1916 à […] […] Lire la suite
EDDINGTON ARTHUR STANLEY (1882-1944)
Dans le chapitre « L'étude des étoiles » : […] Dès la fin de ses études, Eddington s'engage dans la recherche astrophysique ; ses premiers travaux le montrent attiré par les horizons lointains ; ses recherches portent en effet sur la structure des systèmes stellaires, la distribution statistique des étoiles suivant leurs types spectraux, leurs mouvements propres et leurs vitesses radiales. Dès ce moment, il rencontre l'opposition de James Jea […] […] Lire la suite
ESPACE (CONQUÊTE DE L') Des pionniers à la fin de la guerre froide
Dans le chapitre « Cosmologie et astrométrie » : […] Le reste de l'Univers a aussi fait l'objet de toutes les attentions. Il a été observé dans toutes les longueurs d'ondes. En 1989, le satellite américain Cobe (Cosmic Background Explorer) a renforcé la théorie du big bang, en parvenant à mesurer le rayonnement fossile de l'Univers . Le satellite Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (W.M.A.P.) de la N.A.S.A. qui lui succède est lancé en 2001. Son […] […] Lire la suite
ÉTOILES
La majorité des astres visibles dans le ciel sont des étoiles. Elles sont souvent groupées en associations et amas de quelques centaines de milliers d'étoiles, ceux-ci se groupant à leur tour en unités beaucoup plus grandes, les galaxies. Une galaxie typique contient de 10 milliards à 100 milliards d'étoiles, et l'on dénombre des millions de galaxies sur les images acquises par les grands instrum […] […] Lire la suite
GAIA, mission
Dans le chapitre « Une mission au service de l’astrométrie » : […] L’objectif principal de la mission Gaia est de recenser près de 2 milliards d’étoiles de la Voie lactée, en donnant leur position précise, leur distance par rapport au Soleil, la valeur de leur déplacement annuel sur le ciel et bien d’autres caractéristiques physiques (température de surface, luminosité, âge, composition chimique, vitesse sur la ligne de visée, etc.). Ces informations sont très p […] […] Lire la suite
GALAXIE LA ou VOIE LACTÉE
Les étoiles ne sont pas réparties au hasard dans l'Univers. Elles se groupent en ensembles que l'on nomme galaxies. On distingue la Galaxie, ou Voie lactée, à laquelle appartient le Soleil, des autres galaxies, autrefois appelées nébuleuses extragalactiques. Soupçonnée par Emmanuel Kant et William Herschel, la véritable nature de ces « nébuleuses extragalactiques » ne fut établie définitivement […] […] Lire la suite
GALAXIES
L'observation à l'œil nu d'un ciel constellé d' étoiles montre que celles-ci ne sont pas réparties au hasard : elles tendent à se regrouper en une longue écharpe laiteuse qui parcourt la voûte céleste d'un bord à l'autre de l'horizon, et que nos ancêtres ont appelée la Voie lactée. Les philosophes grecs déjà déclaraient « qu'elle est formée d'astres tout petits et groupés si étroitement qu'ils no […] […] Lire la suite
GRAVITATION ET ASTROPHYSIQUE
Si l'on excepte la théorie classique de l'électromagnétisme, introduite bien plus tard par James Clerk Maxwell (1865), aucune théorie physique d'expression aussi simple que la loi du carré inverse de la distance, de Newton (1687), n'a jamais été aussi féconde. Si on laisse de côté quelques phénomènes « exotiques » découverts depuis la fin des années soixante, presque tous les phénomènes astrophys […] […] Lire la suite
HAWKING STEPHEN WILLIAM (1942-2018)
Le physicien théoricien et cosmologiste britannique Stephen Hawking a acquis une renommée mondiale dans le monde scientifique pour ses travaux sur la nature de l'espace et du temps, et dans le grand public comme auteur d' Une brève histoire du temps (1988), un ouvrage scientifique qui prit rang de best-seller. L'œuvre théorique de Hawking prend un relief d'autant plus remarquable qu'une très grav […] […] Lire la suite
HESS VICTOR FRANZ (1883-1964)
Né le 24 juin 1883 à Waldstein (Autriche), Victor Franz Hess était le fils d'un garde forestier au service du prince Öttingen-Wallenstein. Il fit toutes ses études à Graz, où il soutint sa thèse en 1910. Assistant à l'institut de recherche sur le radium de Vienne de 1910 à 1920, ses expéditions en ballon jusqu'à des altitudes de 5 300 mètres lui permirent de prouver en 1911 que l'ionisation de l'a […] […] Lire la suite
HEWISH ANTONY (1924-2021)
Antony Hewish est un astronome britannique qui a reçu le prix Nobel de physique 1974 pour « son rôle décisif dans la découverte des pulsars ». Hewish naît le 11 mai 1924 à Fowey, en Cornouailles (Grande-Bretagne). Fils d'un banquier, il se passionne très jeune pour la physique, s’adonnant chez lui à des expériences d’électricité et construisant un récepteur de radio dans son internat – pour conto […] […] Lire la suite
HIPPARCOS, mission
Dans le chapitre « L’astrométrie : un outil majeur pour l’astrophysique » : […] Avec Hipparcos, l’astrométrie est entrée dans une nouvelle ère : elle est devenue un outil majeur pour l’astrophysique. La précision de ces mesures de distances et de mouvements des étoiles du voisinage solaire a permis des avancées remarquables sur nombre de sujets : la physique stellaire et galactique (détermination des luminosités et des âges de très nombreuses étoiles, entraînant une meilleure […] […] Lire la suite
HUBBLE-LEMAÎTRE CONSTANTE DE
La constante de Hubble-Lemaître, longtemps appelée constante de Hubble, est un paramètre important en cosmologie. Notée H 0 , elle correspond au taux actuel de l’expansion de l’Univers. Elle tire son nom de l’Américain Edwin Hubble (1889-1953) et du Belge Georges Lemaître (1894-1966) qui ont indépendamment observé, respectivement en 1929 et 1927, que la vitesse d’éloignement des galaxies par ra […] […] Lire la suite
HULSE RUSSELL ALAN (1950- )
Né le 28 novembre 1950 à New York (États-Unis), Russell Alan Hulse était encore étudiant à l'université du Massachusetts à Amherst lorsqu'il fit la découverte qui lui valut de partager avec son directeur de thèse, Joseph Hooton Taylor, le prix Nobel de physique en 1993. En 1974, il détecta avec le radiotélescope d'Arecibo (Porto Rico) de nouveaux pulsars dont un, dénommé 1913+16, se révéla posséd […] […] Lire la suite
HYDROGÈNE (physique)
Dans le chapitre « Hydrogène et astrophysique » : […] L’hydrogène n’est pas seulement l’élément dont la simplicité a contribué à l’élaboration de la physique moderne. Il est aussi le plus abondant dans l’Univers. C’est une fois de plus les spectres d’émission et la détection d’un rayonnement caractéristique qui apportent les signatures de sa présence. On estime que plus de 90 % des atomes de l’Univers visible sont de l’hydrogène, contribuant à envir […] […] Lire la suite
INTERPLANÉTAIRE MILIEU
L' espace interplanétaire où se meuvent tous les corps du système solaire ( Soleil, planètes, astéroïdes, comètes...) est balayé par le vent solaire. Ce vent est l'écoulement fluide d'un mélange d'électrons et d'ions (essentiellement des protons) qui s'échappe en permanence de l'atmosphère solaire à une vitesse de plusieurs centaines de kilomètres par seconde. On appelle plasma un tel mélange de […] […] Lire la suite
INTERSTELLAIRE MILIEU
L ' espace entre les étoiles n'est pas vide, comme on l'a cru longtemps, mais contient du gaz et des poussières qui forment une fraction substantielle de la masse de notre Galaxie et d'une partie des autres galaxies. Il existe même du gaz et peut-être des poussières entre les galaxies, au moins dans les amas de galaxies (matière intergalactique). La densité de la matière interstellaire est toujou […] […] Lire la suite
JAMES-WEBB, télescope spatial
Dans le chapitre « Pourquoi observer dans l’infrarouge ? » : […] Les observations dans l’infrarouge donnent accès aux objets très lointains, mais pas uniquement. Elles permettent aussi de détecter et d’étudier des objets relativement froids à travers leur émission thermique. En effet, d’après la loi de Planck, tout corps émet de la lumière dont le pic d’émission dépend de la température. Ainsi, un astre d’une température de 5 500 0 C, comme le Soleil, rayonne […] […] Lire la suite
JUPITER, planète
Dans le chapitre « La magnétosphère et les émissions radioélectriques » : […] C'est en 1955, quand les radiotélescopes permirent de découvrir que Jupiter était une source extrêmement puissante d'ondes radio, qu'on eut pour la première fois la preuve qu'une planète autre que la Terre possédait un champ magnétique. Les caractéristiques de ce champ, et celles de la magnétosphère qui en est une conséquence, sont aujourd'hui assez bien connues grâce, d'une part, aux observation […] […] Lire la suite
KOSHIBA MASATOSHI (1926-2020)
Physicien des particules élémentaires, le Japonais Masatoshi Koshiba reçoit le prix Nobel de physique 2002, avec Riccardo Giacconi et Raymond Davis, pour sa contribution essentielle à la compréhension des neutrinos d'origine cosmique. Né le 19 septembre 1926 à Toyohashi, près de Nagoya, Masatoshi Koshiba commence ses études supérieures à l'université de Tōkyō et les poursuit de 1951 à 1955 à l'un […] […] Lire la suite
LANGE ANDREW E. (1957-2010)
L' astrophysicien américain Andrew E. Lange est l'un des protagonistes des recherches sur l'origine, l'évolution et la géométrie de l'Univers. Né le 23 juillet 1957, à Urbana (Illinois), Andrew E. Lange obtient une licence à l'université de Princeton en 1980, puis un doctorat (PhD) à l'université de Californie à Berkeley sept ans plus tard. Enseignant à partir de 1993 au California Institute of Te […] […] Lire la suite
LENTILLE GRAVITATIONNELLE
La relativité générale prévoit que l'espace-temps est déformé au voisinage d'une concentration importante de masse. Par conséquent, la lumière ne se propage plus en ligne droite, ce qui produit par exemple un petit déplacement de l'image des étoiles lorsque le Soleil passe à proximité de la ligne de visée. Cet effet est observé pour la première fois le 29 mai 1919, par Arthur Stanley Eddington, a […] […] Lire la suite
LUNE
Dans le chapitre « Caractéristiques physiques et astronomiques » : […] La Lune a un rayon moyen de 1 738 kilomètres, une masse de 7,35 . 10 22 kilogrammes et une densité moyenne de 3,34. Elle parcourt une orbite elliptique autour de la Terre, de rayon moyen égal à 384 402 kilomètres, d'excentricité voisine de 0,055, et inclinée en moyenne de 5 0 9’ par rapport à l'écliptique. L'axe des pôles est incliné de 83 0 3’ sur le plan orbital. La période de révolution aut […] […] Lire la suite
MARÉES
Dans le chapitre « Autres marées dans l'Univers » : […] Parmi les nombreux objets de l'Univers qui sont soumis à des forces de marée, ce sont les galaxies doubles, les étoiles doubles, les satellites des planètes géantes et la Lune qui ont reçu le plus d'attention. […] […] Lire la suite
MASSE CACHÉE ou MASSE MANQUANTE ou MATIÈRE NOIRE
Les astrophysiciens sont persuadés que la plupart des objets cosmiques – essentiellement les galaxies –, et l'Univers entier, sont emplis de grandes quantités d'une substance dont ils ne connaissent ni la nature ni la distribution, mais qui gouverne pourtant leur dynamique, et même celle du cosmos. La présence de cette matière inconnue, qui reste invisible car elle n'émet ni n'absorbe aucun rayon […] […] Lire la suite
MÉDAILLE D'OR DU CNRS 2017
Le 27 septembre 2017, deux physiciens français, Alain Brillet et Thibault Damour, reçoivent la médaille d’or du CNRS qui récompense leurs travaux ayant joué un rôle déterminant dans la détection des ondes gravitationnelles. Ces ondes sont d’infimes déformations de l’espace-temps, produites par un violent et soudain changement local de la répartition dans l’espace d’une masse de matière, telle qu […] […] Lire la suite
MERCURE, planète
Des huit planètes du système solaire, Mercure est la plus proche du Soleil , et également la plus petite . Sa trajectoire apparente dans le ciel rend son observation depuis la Terre extrêmement difficile : Mercure ne s'écarte jamais de plus de 28 0 du Soleil et la meilleure résolution télescopique ne dépasse pas 700 kilomètres. L'essentiel de nos connaissances vient des résultats de la mission am […] […] Lire la suite
NANOSATELLITES
Dans le chapitre « Une multitude d’applications pour les scientifiques » : […] L’Agence spatiale européenne (ESA), avec son appel « Voyage 2050 », décide de l’ensemble des missions spatiales scientifiques européennes jusqu’en 2050 ; dans ce cadre, les chercheurs doivent généralement attendre plusieurs décennies avant qu’une mission spatiale sur laquelle ils travaillent puisse se réaliser. Avec la technologie CubeSat, les délais d’accès à l’espace et les coûts sont réduits ; […] […] Lire la suite
NOVAE ET SUPERNOVAE
Lorsque l'on compare le ciel avec ce qui se passe sur Terre, on constate que celui-ci semble à peu près immuable alors que les événements sur Terre nous paraissent se dérouler à un rythme échevelé : une étoile comme le Soleil brille avec le même éclat depuis 4,5 milliards d'années et les astrophysiciens prédisent qu'elle doit conserver un aspect à peu près identique pendant encore cinq autres mil […] […] Lire la suite
NUCLÉOSYNTHÈSE
On appelle nucléosynthèse l'ensemble des processus nucléaires qui sont à l'origine de la composition chimique de la matière qui constitue l'Univers observable. On sait depuis le xix e siècle, grâce aux travaux du chimiste russe Dmitri Mendeleïev, que la matière observable est constituée d'environ quatre-vingt-dix éléments chimiques différents allant depuis le plus léger, l'hydrogène, dont le no […] […] Lire la suite
OBSERVATION ASTRONOMIQUE
Dans le chapitre « La révolution optique » : […] 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 détai […] […] Lire la suite
OBSERVATOIRE DE PARIS
Dans le chapitre « Les timides débuts de l’astrophysique et la diffusion de l’heure » : […] Arago travaille avec les physiciens, et notamment avec Fresnel qu’il invite à l’Observatoire. Il s’intéresse à la nature des astres et montre que le Soleil et les étoiles sont faits d’un gaz incandescent, créant ainsi l’astrophysique. Il renouvelle l’instrumentation en faisant construire la grande lunette et sa coupole, toujours visible sur la terrasse du bâtiment. Il met Urbain Le Verrier sur la […] […] Lire la suite
ONDES GRAVITATIONNELLES
Dans le chapitre « Les sources prévisibles d’ondes gravitationnelles » : […] La relativité générale prédit donc que pratiquement tout mouvement de matière s’effectuant sans symétrie sphérique entraîne l’émission d’ondes gravitationnelles. Dans l’état des hypothèses les plus couramment admises en astrophysique, on distingue deux types d’événements catastrophiques susceptibles d’engendrer des ondes détectables à grande distance : l’effondrement gravitationnel d’un astre com […] […] Lire la suite
OORT JAN HENDRIK (1900-1992)
Sans conteste un des astronomes les plus importants du xx e siècle, le Néerlandais Jan Hendrik Oort a consacré une grande partie de ses travaux à l’étude de La Voie lactée, notre Galaxie. Il a eu une carrière scientifique extrêmement longue et féconde, puisqu'il était encore en pleine activité quelques années avant sa mort, survenue le 5 novembre 1992 à Wassenaar (Pays-Bas). Né à Franeker (Pays-B […] […] Lire la suite
PARTICULES ÉLÉMENTAIRES Fermions
Dans le chapitre « Détection des neutrinos stellaires et cosmiques » : […] La très grande transparence de la matière aux neutrinos, résultant de leur extrême pouvoir de pénétration, en ferait, si on savait les détecter de manière significative, des sondes particulièrement intéressantes des processus solaires ou cosmiques relatifs à des régions généralement opaques aux rayonnements lumineux, X ou γ. En effet, la plupart de ces processus s'accompagnent d'une émission cons […] […] Lire la suite
PECKER JEAN-CLAUDE (1923-2020)
Spécialiste de la physique du Soleil et humaniste engagé, Jean-Claude Pecker a été une figure majeure de l’astrophysique française et de son renouveau au xx e siècle. Il a également contribué à l’essor de l’Union astronomique internationale. […] […] Lire la suite
PENZIAS ARNO ALLAN (1933- )
Né le 26 avril 1933 à Munich (Allemagne) dans une famille israélite victime des persécutions nazies, Arno Allan Penzias rejoignit, à l'âge de six ans, Londres avec son frère cadet, première étape d'une fuite vers les États-Unis. Fils d'émigrés pauvres, il bénéficia de l'enseignement offert par la municipalité new-yorkaise par l'intermédiaire du City College de New York, puis fit ses études supérie […] […] Lire la suite
PERLMUTTER SAUL (1959- )
Astrophysicien américain, prix Nobel de physique 2011. Petit-fils d’émigrants de l’Europe de l’Est, fils d’enseignants, Saul Perlmutter est né à Champaign-Urbana dans l’Illinois (États-Unis) le 22 septembre 1959. Il fait ses études universitaires à Harvard, puis à l’université de Californie à Berkeley où il prépare son doctorat sous la direction de l’astrophysicien Richard Muller. Dans sa thèse, […] […] Lire la suite
PHYSIQUE Physique et informatique
Dans le chapitre « Structure de l'Univers » : […] L'informatique est aussi indispensable en astrophysique pour comprendre l'Univers primordial, les quasars, les explosions de supernovae, la formation des galaxies, des étoiles et des planètes ainsi que leur évolution. Par exemple, les galaxies présentent une grande variété de tailles et de formes, même si la plupart peuvent être classées comme spirales ou elliptiques. Ces formes hautement symétri […] […] Lire la suite
PLANCK MISSION
Pour comprendre la mission Planck de l'Agence spatiale européenne (ESA), dont le satellite a été placé sur orbite par un lanceur Ariane-5, le 14 mai 2009, en même temps que le télescope spatial Herschel d'astronomie infrarouge et submillimétrique, également de l'ESA, il faut dresser une brève histoire de l'Univers . Les germes des grandes structures étaient présents dans l'Univers primordial et o […] […] Lire la suite
PLANÉTAIRES SYSTÈMES
Dans le chapitre « Accrétion par décélération rotatoire du Soleil » : […] Aucun astrophysicien ne peut prétendre disposer d'un modèle évolutif couvrant 4,5 milliards d'années (l'âge estimé du système solaire), capable de rendre compte de toutes les propriétés mécaniques et physico-chimiques des planètes, de leurs satellites, des astéroïdes et des comètes, telles qu'elles sont connues aujourd'hui. Faute d'une approche globale, les astronomes sont contraints d'identifier […] […] Lire la suite
PLANÈTES (GENÈSE DES)
Le 5 novembre 2014, la direction du radiotélescope Atacama Large Millimeter-submillimeter Array (A.L.M.A.) publia dans un communiqué une « image révolutionnaire révélant la genèse de planètes » autour de l’étoile HL Tauri (HL Tau) . L’image, magnifique (fig.1), suscita immédiatement un enthousiasme justifié, dans l’attente de l’article scientifique détaillé, qui parut en mars 2015. La constellati […] […] Lire la suite
PREMIÈRE IMAGE DU TROU NOIR DE NOTRE GALAXIE
Le 12 mai 2022, la collaboration du réseau international de radiotélescopes EHT (Event Horizon Telescope) a révélé au public l’image de Sagittarius A* (SgrA*), le trou noir supermassif situé au centre de notre Galaxie (la Voie lactée), à 27 000 années-lumière de la Terre. Avant cette date, son existence n’était déduite qu’indirectement : soit à partir d’émissions électromagnétiques dans les domai […] […] Lire la suite
PREMIÈRE IMAGE TÉLESCOPIQUE D'UN TROU NOIR
Prédits dans le cadre de la théorie de la relativité générale, les trous noirs sont certainement les objets les plus mystérieux du cosmos. En raison de leur nature même de pièges à matière et à lumière, ils ne sont pas directement observables. Si les effets indirects qu’ils induisent sur leur environnement proche (gaz et étoiles en orbite) permettaient d’en détecter un certain nombre, leur aspect […] […] Lire la suite
PREMIÈRE OBSERVATION D'UNE LENTILLE GRAVITATIONNELLE À L'ÉCHELLE D'UNE GALAXIE
Généralement, dans l’espace, trois coordonnées suffisent à définir la position géométrique d’un point, et l’on raisonne comme si le temps, unique et identique en tout point, était donné par une sorte d’horloge universelle. La relativité restreinte, formulée par Albert Einstein (1879-1955) en 1905, est venue rompre cette vision et a introduit une quatrième coordonnée, celle de temps, qui n’est plus […] […] Lire la suite
PREMIER TEST DE LA RELATIVITÉ GÉNÉRALE AUTOUR D'UN TROU NOIR SUPERMASSIF
L’existence d’objets ultradenses, appelés trous noirs, est une prédiction de la relativité générale, théorie physique formulée par Albert Einstein en 1915 et qui relie l’espace-temps aux masses qu’il contient. Les trous noirs, dont le premier fut mis en évidence en 1971, sont abondants dans l’Univers et leur masse résulte de différents processus de formation. Certains ont des masses comparables à […] […] Lire la suite
PRIX NOBEL DE PHYSIQUE 2017
Dans le chapitre « Inventer des outils performants » : […] Pour détecter ces ondes gravitationnelles, il a fallu concevoir et construire des instruments d’observation très performants capables de réagir à des perturbations aussi infimes. Pour les observer, les détecteurs font interférer deux faisceaux laser (issus d’une même source) qui parcourent chacun plusieurs dizaines de fois un tunnel (appelé bras interférométrique). Les deux bras (de dimension iden […] […] Lire la suite
PRIX NOBEL DE PHYSIQUE 2019
Le prix Nobel de physique 2019 est décerné pour « des contributions à notre compréhension de l’évolution de l’Univers et de la place de la Terre dans le cosmos ». Il est attribué pour moitié à James Peebles (université de Princeton, États-Unis), pour ses travaux théoriques de cosmologie et, pour l’autre moitié, conjointement à Michel Mayor (université de Genève) et Didier Queloz (université de Gen […] […] Lire la suite
PRIX NOBEL DE PHYSIQUE 2020
Le prix Nobel de physique 2020 a été décerné pour moitié au Britannique Roger Penrose, pour « la découverte que la formation des trous noirs est une prédiction robuste de la théorie générale de la relativité » selon les mots de l'académie suédoise, et pour l’autre moitié conjointement à l’Allemand Reinhard Genzel et à l’Américaine Andrea Ghez, pour « la découverte d’un objet compact supermassif d […] […] Lire la suite
PULSARS
Le premier pulsar fut découvert par hasard, en 1967, par les astronomes britanniques Anthony Hewish et Jocelyn Bell, qui étudiaient la scintillation de sources célestes radio provoquée par la turbulence du gaz ionisé interplanétaire. Toutes les sources radio de leur programme d'observation montraient des fluctuations d'intensité aléatoires causées par ce phénomène, sauf l'une d'entre elles, dont […] […] Lire la suite
QUASARS
La nature des quasars, découverts en 1961, reste énigmatique malgré les très nombreux travaux théoriques et observationnels qui leur ont été consacrés. La luminosité de certains d'entre eux est extrêmement élevée : elle peut atteindre plus de mille fois celle des galaxies les plus brillantes. Pourtant, ces objets ont de très faibles dimensions : ils sont au moins cent mille fois plus petits que l […] […] Lire la suite
RADIOASTRONOMIE
Dans le chapitre « Mécanismes d'émission » : […] Le but de la radioastronomie, comme celui de l'astronomie en général, est de déterminer les conditions physiques existant à l'intérieur des sources de rayonnement (température, densité, champ magnétique, etc.), de manière à mieux comprendre les phénomènes qui s'y déroulent. Pour cela, il faut essentiellement comprendre, qualitativement et quantitativement, les mécanismes par lesquels les ondes ra […] […] Lire la suite
RADIOSOURCES
Les premiers radioastronomes, avant et pendant la Seconde Guerre mondiale, n'avaient observé que l'émission radio générale du ciel à laquelle se superpose celle du Soleil (cf. radioastronomie et soleil ). Cependant, en 1946, les Britanniques J. S. Hey, S. J. Parsons et J. W. Phillips mettaient en évidence une source d' ondes radioélectriques relativement intense et de dimensions angulaires faibl […] […] Lire la suite
RAYONNEMENT COSMIQUE Rayons cosmiques
Les rayons cosmiques sont des noyaux atomiques et des particules élémentaires qui voyagent dans l'espace à des vitesses voisines de celle de la lumière. Certains d'entre eux s'approchent suffisamment de la Terre pour être détectés par des instruments placés dans des satellites en orbite terrestre ou dans des sondes spatiales. D'autres pénètrent dans l'atmosphère terrestre, entrent en collision av […] […] Lire la suite
RAYONNEMENT COSMIQUE Rayons gamma cosmiques
Les rayons gamma cosmiques, photons les plus énergétiques du rayonnement électromagnétique, signent les événements les plus violents de l'Univers. Bloqués par les hautes couches de l'atmosphère terrestre , ils sont détectés presque exclusivement à bord de véhicules spatiaux. L'astronomie des rayons gamma couvre un immense domaine spectral qui s'étend de 0,01 MeV (MeV : mégaélectronvolt) – frontièr […] […] Lire la suite
RAYONNEMENT COSMIQUE Rayons X cosmiques
Opaque aux rayons X, l'atmosphère terrestre empêche l'observation des photons X extraterrestres depuis le sol. La date de naissance de l'astronomie des rayons X peut être située le 18 juin 1962, lorsqu'un détecteur sensible à ce type de rayonnement, placé à bord d'une fusée-sonde de la N.A.S.A., découvrait l'existence d'une source X située hors du système solaire. Cette source devait être, par la […] […] Lire la suite
RIESS ADAM GUY (1969- )
Astrophysicien américain, prix Nobel de physique 2011. Né à Washington D.C. (États-Unis) le 16 décembre 1969, Adam Guy Riess mène ses études universitaires à l’Institut de technologie du Massachusetts (M.I.T.), puis à l’université Harvard où il prépare son doctorat en astrophysique à partir de 1992, sous la direction de Robert Kirshner et de William Press, en même temps et dans la même équipe que […] […] Lire la suite
RUSSELL HENRY NORRIS (1877-1957)
Astronome américain. Après des études à l'université de Princeton, Russel part pour l'Angleterre en 1903 afin d'étudier à Cambridge une méthode photographique de détermination de la parallaxe des étoiles. Professeur d'astronomie à Princeton en 1905, il devient directeur de l'observatoire de cette université en 1911. Il est célèbre pour sa théorie de la classification des étoiles d'après leur spect […] […] Lire la suite
SANDAGE ALLAN REX (1926-2010)
L'astrophysicien américain Allan R. Sandage s'est particulièrement attaché à la détermination de la constante de Hubble, dont la valeur conditionne le taux de l'expansion de l'Univers. Il est également à l'origine de la découverte des premiers quasars ( quasi-stellar radio source : sources radio quasi stellaires). Né le 18 juin 1926 à Iowa City (Iowa), Allan Rex Sandage obtient en 1948 une licen […] […] Lire la suite
SATURNE (anneaux et satellites)
Dans le chapitre « Dynamique des anneaux » : […] Les particules formant les anneaux tournent autour de Saturne sur des orbites quasi circulaires, subissent des collisions et sont de plus soumises à l’attraction gravitationnelle des lunes de Saturne et des corps massifs présents dans les anneaux. Ces interactions sont responsables de nombreuses structures visibles dans les anneaux. Des résonances de moyen mouvement avec des satellites proches – […] […] Lire la suite
SATURNE, planète
Dans le chapitre « Formation de Saturne » : […] Comme les autres planètes géantes, Saturne s’est formée dans un disque protoplanétaire, la nébuleuse solaire primitive, loin du Soleil naissant, au-delà de la ligne des glaces (région au-delà de l’orbite de Mars et où l’eau est condensée en glace), il y a 4,5 milliards d’années. Le mécanisme de formation le plus communément admis est celui où se construit tout d’abord un cœur solide de roches et d […] […] Lire la suite
SCHATZMAN EVRY (1920-2010)
Evry Léon Schatzman est l'une des personnalités les plus marquantes de la science française de la seconde moitié du xx e siècle . Il a véritablement créé l'école d'astrophysique théorique française : ses travaux personnels sont d'une très grande qualité et il a formé, en s’impliquant très fortement dans l’enseignement supérieur, la majorité des astrophysiciens français qui ont accompli leurs étu […] […] Lire la suite
SCHMIDT BRIAN P. (1967- )
Astrophysicien américain et australien, prix Nobel de physique 2011. Né à Missoula dans le Montana (États-Unis) le 24 février 1967, Brian P Schmidt effectue ses études universitaires à l’université de l’Arizona puis à Harvard où il soutient sa thèse de doctorat en 1993 sous la direction de l’astronome Robert Kirchner. Sa thèse est consacrée à l’observation des supernovae de type II et à la déterm […] […] Lire la suite
SCHRAMM DAVID (1945-1997)
L'astrophysicien et cosmologue américain David N. Schramm s'est tué le 19 décembre 1997 aux commandes de son avion personnel dans la région de Denver (Colorado). Né le 25 octobre 1945 à Saint Louis (Missouri), il avait commencé ses études supérieures au M.I.T. (Massachusetts Institute of Technology), puis avait soutenu sa thèse en 1971 à l'Institut californien de technologie (Caltech) de Pasadena. […] […] Lire la suite
SHKLOVSKY JOSEF SAMUELOVITCH (1916-1985)
Né en Ukraine en 1916, Josef Shklovsky meurt à Moscou en mars 1985. Shklovsky n'était pas homme à construire une œuvre monumentale en consacrant toute sa vie scientifique à un sujet particulier. En revanche, il n'y a guère de domaines de l'astrophysique théorique auxquels il n'ait apporté sa contribution. Il excellait à faire le rapprochement entre des observations en apparence sans relation, à p […] […] Lire la suite
SOLAR ORBITER, mission
Le 10 février 2020, l’Agence spatiale européenne (ESA, European Space Agency) a lancé le satellite Solar Orbiter (SO) depuis Cape Canaveral en Floride. Sa mission, avec de toutes premières observations scientifiques obtenues en juin 2020, doit répondre principalement à la question « Comment le Soleil crée-t-il et contrôle-t-il son héliosphère ? » L’héliosphère est la région de l’espace soumise à […] […] Lire la suite
SOLEIL
Dans le chapitre « Le Soleil en quelques chiffres » : […] Sphère constituée d'un gaz presque partout ionisé (ou plasma), de 1 392 000 kilomètres de diamètre (soit près de 110 fois celui de la Terre) et d’une masse de 1,989 × 10 30 kg (près de 330 000 fois celle de la Terre), le Soleil, vieux de quelque 4,6 milliards d’années, est essentiellement composé d’hydrogène et d’hélium. Il a une masse volumique moyenne de l’ordre de 1 410 kg/m 3 , bien plus élev […] […] Lire la suite
SURSAUT RADIO RAPIDE
D’une durée extrêmement brève (quelques millièmes de seconde), les sursauts radio rapides (FRB pour fast radio burst s ) ont longtemps échappé à la vigilance des astronomes. Depuis 2007, année de leur découverte, quelques dizaines de signaux de ce type ont été observés ou retrouvés dans les archives. Sur la totalité du ciel, on estime à quelques milliers le nombre de FRB par jour. Les recherches […] […] Lire la suite
TAYLOR JOSEPH HOOTON (1941- )
Né le 29 mars 1941 à Philadelphie (Pennsylvanie), Joseph Hooton Taylor est le fils de fermiers quakers. Après des études à Harvard, où il soutint sa thèse en astronomie en 1968, il enseigna à l'université du Massachusetts à Amherst de 1969 à 1980, puis fut professeur à l'université de Princeton de 1980 à 2006. En 1974, l'étudiant qu'il encadrait pour son travail de doctorat, Russell Alan Hulse, d […] […] Lire la suite
TCHERENKOV EFFET
Dans le chapitre « Lumière Tcherenkov et astrophysique » : […] Avec l'avènement des satellites et des nouveaux moyens de détection au sol, les astronomes ont accru considérablement leur possibilité d'observation en détectant des photons d'énergie de plus en plus haute. On est passé grâce aux satellites de la lumière ultraviolette (10 eV) aux rayons X (10 3 eV) puis aux rayons γ de l'ordre du gigaélectronvolt. Plusieurs sources ponctuelles de rayons γ ont ét […] […] Lire la suite
TERRE La planète Terre
Dans le chapitre « Origine du système solaire et de la Terre » : […] Le problème de l'origine de la Terre n'est pas distinct de celui de l'origine des planètes et du système solaire. Mais, alors que la cosmogonie s'est longtemps réduite aux théories sur la formation du système solaire, il n'est plus possible aujourd'hui d'ignorer les informations que donne l' astrophysique. La cosmogonie consistait en l'étude de la formation des objets du système solaire : le Sole […] […] Lire la suite
TROUS NOIRS
Les trous noirs, énormes concentrations de matière et d’énergie dont rien ne peut s’échapper, pas même la lumière, sont certainement les astres les plus étranges de l’Univers. Ils sont par définition invisibles et leur existence est une conséquence incontournable de la théorie de la relativité générale énoncée par Albert Einstein en 1915. D’abord purement conceptuels, ces objets sont progressiveme […] […] Lire la suite
TURBULENCE
Dans le chapitre « La turbulence en astrophysique, la turbulence plasma et les interactions turbulence-rayonnement » : […] La turbulence joue un rôle très important en astrophysique, mais les types d'instabilités et d'écoulements que l'on y rencontre sont souvent très différents de ceux évoqués jusqu'ici : l'attraction gravitationnelle, les réactions nucléaires, les processus radiatifs et les effets électromagnétiques engendrent des situations excessivement variées. D'après le modèle standard généralement admis, la m […] […] Lire la suite
UNIVERS
Il peut paraître illusoire, inutile ou présomptueux d'oser consacrer quelques lignes à l'Univers dans son ensemble. Nous sommes écrasés par son immensité et sa diversité. Néanmoins, l'intelligence de l'homme l'a conduit à inventer un très grand nombre de techniques qui lui permettent d'appréhender à la fois l'infiniment petit (grâce aux techniques de la physique des particules et de la physique nu […] […] Lire la suite
URANUS, planète
Dans le chapitre « La planète » : […] Les images d'Uranus révèlent la présence de nuages, de bandes parallèles à l'équateur et de couches de brume. En particulier, le pôle qui fait actuellement face au Soleil est couvert d'une calotte de brume. Le mouvement des nuages a permis de mesurer la période de rotation de l' atmosphère d'Uranus. L'atmosphère d'Uranus tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre et plus rapidement que l'i […] […] Lire la suite
WILSON ROBERT (1927-2002)
Astrophysicien britannique. Docteur en astrophysique de l'université d'Édimbourg, Robert Wilson commence sa carrière à l'Observatoire royal, puis, à la fin des années 1950, prend la direction du groupe de spectroscopie des plasmas au centre de recherches de Harwell. Pour confirmer expérimentalement ses recherches, il conçoit un satellite astronomique spécialisé dans l'analyse du rayonnement ult […] […] Lire la suite
WILSON ROBERT WOODROW (1936- )
Né le 10 janvier 1936 à Houston (Texas), Robert Woodrow Wilson est le fils d'un technicien travaillant pour une compagnie pétrolière. Après des études à l'université Rice à Houston, puis au Caltech (l'institut californien de technologie) de Pasadena où il soutint sa thèse en radioastronomie en 1962, il rejoignit un an plus tard Arno Penzias et les laboratoires de la compagnie Bell à Holmdel (New J […] […] Lire la suite
ZWICKY FRITZ (1898-1974)
Astrophysicien suisse né le 14 février 1898 à Varna (Bulgarie) et mort à Pasadena (Californie) le 8 février 1974, Fritz Zwicky est élève de l'École polytechnique fédérale (Eidgenössische Technische Hochschule) de Zurich, où il sera assistant de recherche (1920-1925). C'est dans cet établissement qu'il connaît le théoricien de la physique Wolfang Pauli et le mathématicien Hermann Weyl, avec lesquel […] […] Lire la suite
Galaxie Messier 51 de la constellation des Chiens de chasse
À gauche, photographie de la galaxie Messier 51 de la constellation des Chiens de chasse (Kitt Peak National Observatory). Un des bras spiraux est relié au compagnon NGC 5195. La structure spirale à deux bras de Messier 51 pourrait avoir été déclenchée par l'interaction...
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Le Français Jean Audouze, spécialiste de la nucléosynthèse primordiale et des éléments légers, ainsi que de l'évolution chimique des galaxies.
Crédits : Violaine Paquereau
Système de galaxies en interaction NGC 4676
Photographie (H. Arp, 1966) et modèle numérique du système de galaxies en interaction NGC 4676, appelé encore « les Souris » (A242). L'interaction déclenche la formation active d'étoiles par compression du gaz et instabilité gravitationnelle, en particulier à l'extrémité...
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Galaxie Messier 51 de la constellation des Chiens de chasse
Crédits : Encyclopædia Universalis France
dessin
Jean Audouze
Crédits : Violaine Paquereau
photographie
Système de galaxies en interaction NGC 4676
Crédits : Encyclopædia Universalis France
dessin