astronomie (suite)
La presque totalité des observatoires astronomiques est installée dans l’hémisphère Nord, à l’exception de deux observatoires anglais, l’un en Afrique du Sud (Zeekoegat) et le second en Australie (Parkes), et d’un observatoire américain au Chili (Morado). Or, un grand nombre de constellations et de nébuleuses particulièrement intéressantes sont situées dans l’hémisphère austral, en particulier les Nuages de Magellan, qui constituent les deux galaxies les plus proches de notre Galaxie. Plusieurs pays européens (Allemagne de l’Ouest, France, Belgique, Pays-Bas et Suède) on décidé le 5 octobre 1962 de créer en commun dans l’hémisphère Sud un puissant observatoire européen, désigné par le sigle E. S. O. (European Southern Observatory). Après une prospection extrêmement minutieuse en Afrique du Sud et au Chili, le choix s’est porté sur un site situé entre l’océan Pacifique et la haute chaîne des Andes, à 600 km au nord de Santiago du Chili, au lieu dit La Silla, à 2 400 m d’altitude.
L’astronomie spatiale
Depuis le début des années 60, grâce au développement de l’astronautique, l’astronomie est entrée dans une ère nouvelle.
D’une part, il est devenu possible, à l’aide de sondes automatiques, de photographier et d’étudier les astres du système solaire dans des conditions bien meilleures que depuis les observatoires terrestres. Outre la Lune, Vénus (depuis 1962), Mars (depuis 1965), Jupiter (depuis 1973) et Mercure (depuis 1974) ont déjà été survolées à faible distance par des engins spatiaux ; mieux, des clichés et des données physico-chimiques ont été recueillis sur le sol même des deux planètes les plus proches, Vénus et Mars.
D’autre part, des engins placés en orbite autour de la Terre elle-même apportent désormais une contribution majeure à la connaissance de l’Univers.
À la différence des radiations lumineuses et des ondes radioélectriques, ni les rayons gamma, ni les rayons X, ni la majeure partie des rayonnements ultraviolet et infrarouge d’origine cosmique ne peuvent être captés de façon satisfaisante à la surface de la Terre, par suite de l’absorption et des émissions parasites dues aux molécules de l’atmosphère. À partir de 30 km d’altitude, niveau atteint par les ballons-sondes, la totalité de l’infrarouge et les radiations ultraviolettes de longueur d’onde supérieures à 1 900 Å peuvent être reçus ; à partir de 100 km, altitude accessible par les fusées, l’ouverture du domaine spectral se prolonge jusqu’à 1 000 Å. Mais ce n’est qu’au-delà de 300 km que l’ensemble des rayonnements électromagnétiques émis dans l’Univers peuvent être parfaitement captés. Aussi de nouvelles branches de l’astronomie ont-elles vu le jour depuis l’avènement des satellites artificiels.
Gamma-astronomie et astronomie X
Le développement de l’astronautique a notamment permis l’essor de la gamma-astronomie, ayant pour objet l’étude des sources célestes de rayonnement gamma, et de l’astronomie X, qui s’intéresse aux astres émetteurs de rayonnement X.
Malgré leur nom de gamma-télescopes et de télescopes X, les instruments utilisés dans ces nouveaux domaines de l’astronomie n’offrent guère de ressemblance avec les télescopes classiques. Les télescopes X sont en fait des détecteurs, construits sur le même principe que les compteurs de Geiger, dont le champ d’exploration est réglé par un collimateur mécanique. Ce champ peut atteindre 10° si l’on désire étudier une région du ciel, mais peut être réduit à quelques minutes si l’on souhaite plutôt localiser une source. Quelque peu différents, mais relevant d’une technologie voisine, les gamma-télescopes ont généralement pour élément essentiel un dispositif (chambre à étincelles) dans lequel les photons gamma sont matérialisés en paires d’électrons.
C’est en 1961, grâce au satellite américain « Explorer 11 », qu’ont été détectées les premières sources cosmiques de rayonnement gamma. La découverte de l’importante émission gamma du centre de la Galaxie, l’identification de sources périodiques de rayonnement gamma, et la mise en évidence, depuis 1967, en diverses régions du ciel, de « bouffées » très intenses de rayons gamma dont l’origine reste encore mystérieuse, figurent parmi les résultats les plus importants déjà obtenus en gamma-astronomie.
Bien que la découverte de la première source céleste de rayons X (en dehors du Soleil) remonte à 1962, ce n’est qu’en 1970 qu’a débuté, avec le satellite américain « SAS-1 » (ou « Uhuru »), l’étude systématique du ciel dans la bande du spectre correspondant aux rayons X. Depuis lors, quelque 200 sources X ont été recensées, correspondant à des objets extrêmement chauds qui sont le siège de phénomènes violents dont la nature reste parfois controversée. La plupart de ces sources se situent à l’intérieur de notre Galaxie : certaines d’entre elles sont associées à des vestiges de supernovae ; les autres sont regardées comme des étoiles doubles serrées dont l’une des composantes, massive et pourtant dotée d’un champ gravitationnel très intense, arrache de la matière à sa compagne.
Astronomie ultraviolette
Une autre branche de l’astronomie doit également son essor aux engins spatiaux : celle dont le domaine spectral d’étude est l’ultraviolet, rayonnement intermédiaire entre la lumière visible et les rayons X. Les instruments qu’elle utilise, souvent appelés « télescopes ultraviolets », sont des télescopes dont l’optique a été rendue sensible aux radiations ultraviolettes, associés à des spectrophotomètres ou à des photomultiplicateurs opérant aux longueurs d’ondes comprises entre 3 900 et 900 Å environ. Dès 1962, les radiations invisibles émises par le Soleil, et notamment son rayonnement ultraviolet, ont fait l’objet d’une analyse systématique à partir de satellites spécialisés, tels les observatoires solaires orbitaux (OSO) américains. Mais c’est avec l’observatoire astronomique orbital « OAO-2 », lancé en 1968, qu’a véritablement commencé l’étude du Ciel dans l’ultraviolet. Celle-ci permet notamment de recueillir des données précieuses sur les étoiles chaudes et sur le milieu interstellaire. On lui doit également, dans le système solaire, la mise en évidence d’une vaste enveloppe d’hydrogène autour de certaines comètes.