DU SOLEIL À L'UNIVERS

On a mis un siècle pour comprendre l'évolution d'une étoile. On balbutie quand il s'agit de l'évolution d'une galaxie... Quant à l'Univers ! Aux franges de notre connaissance, il reste encore à le comprendre, à le décrire même.

1900 : on commence à se douter que les étoiles évoluent ; comment ? Question ! On a entrepris de classer les étoiles, sans comprendre leurs étiquettes en termes physiques. On ignore tout des galaxies, du gaz et de la poussière interstellaire. Jusqu'où pourra-t-on pénétrer ? Nul ne le sait. Le plus grand télescope d'alors, celui de lord Rosse, avec ses 182 centimètres de diamètre, est inutilisé, car imparfait.

Aux questions posées, les réponses viennent d'abord du progrès considérable de l'instrumentation. Les télescopes augmentent leur capacité, de celui du mont Wilson (1917, 254 cm de diamètre) aux télescopes de 8 et 10 mètres, associés en réseaux interférométriques (tels au Chili, ceux de l'Observatoire européen austral). L'élargissement du spectre – proche ultraviolet et proche infrarouge (années 1930-1950), domaine radioélectrique (1950), puis rayons X, rayons gamma, etc. – est rendu possible grâce à l'instrumentation spatiale qui se développe à partir des années 1960. L'amélioration de la résolution angulaire radio et optique est permise par les grands interféromètres radio (jusqu'au millième de seconde d'arc), par les télescopes spatiaux (Hipparcos, fin des années 1990), par le traitement des images, l'optique adaptative et l'optique active. L'amélioration de la résolution spectrale bénéficie des techniques informatiques élaborées, des fibres optiques, des récepteurs CCD, qui ne perdent plus un photon de lumière...

Dans ce progrès, les découvertes se succèdent à bon train. L'« usine » Soleil est mise à nu par l'observation des neutrinos venus de son cœur et l'analyse des ondes sismiques qui le sondent de la surface aux couches profondes. La couronne active, commandée par le magnétisme solaire, avec des points de 10^7 0C, prolongée par le vent solaire, influence les planètes, dont la Terre. L'exploration spatiale des planètes in situ révèle leurs profondes différences, leur histoire planétologique, leur nature, leur atmosphère. 1969 : on a marché sur la Lune ! À l'instar du Soleil, les autres étoiles subissent une évolution dont on connaît toutes les phases jusqu'aux « trous noirs ». La Galaxie se remplit ainsi, progressivement, de nébuleuses, de restes d'étoiles explosées, de gaz interstellaires, de poussières, de molécules complexes qui pourraient témoigner d'une origine possible de la vie. D'autres galaxies, des milliards, groupées en amas, remplissent l'Univers. On mesure leur distance. L'espace observé s'étend avec la pénétration des instruments, jusqu'à des milliards d'années-lumière... L'expansion apparente de l'Univers donne à la théorie de la relativité des preuves pour construire une cosmologie. Big bang ou pas big bang ? Le débat semblait achevé en 1965 avec la découverte du rayonnement primitif du fond de ciel ; mais rien n'est encore certain : comment fonctionnait l'univers du big bang ? S'agissait-il d'un univers quantique ? A-t-on besoin pour le concevoir d'une nouvelle physique ? Sans doute... Mais laquelle ? Réponse probable au cours de ce xxi^e siècle.

— Jean-Claude PECKER