Qu’est-ce que l’astronomie ?

Qu’est-ce que l’astronomie ?

L’astronomie est l’étude de tout ce qui se trouve dans l’univers au-delà de l’atmosphère terrestre. Cela inclut les objets que nous pouvons voir à l’œil nu, comme le Soleil, la Lune, les planètes et les étoiles. Elle inclut également les objets que nous ne pouvons voir qu’avec des télescopes ou d’autres instruments, comme les galaxies lointaines et les particules minuscules. Et même des questions sur des choses que nous ne pouvons pas voir du tout, comme la matière noire et l’énergie noire.

Quelles sont les grandes idées de l’astronomie ?

Lorsque nous regardons le ciel nocturne, nous voyons des modèles et nous voulons les expliquer.

Les premiers observateurs qui regardaient le ciel nocturne ont remarqué des motifs dans les étoiles. Ces motifs, que nous appelons constellations, peuvent sembler changer de place, mais ils ne changent pas de forme. Les gens du monde entier leur ont donné des noms (comme Orion le chasseur ou Léo le lion) et ont raconté des histoires à leur sujet. Vous connaissez peut-être certaines de ces histoires sous forme de mythes ou d’astrologie. Il peut être amusant de réfléchir à l’astrologie, mais elle est différente de l’astronomie. L’astrologie n’est pas une science !

Les premiers observateurs ont également remarqué certains objets brillants dans le ciel qui semblent se promener parmi les étoiles. Les philosophes de la Grèce antique ont appelé ces objets « planètes », ce qui signifie « vagabonds » en grec. Les planètes sont nos proches voisines, et elles bougent. Elles tournent autour du Soleil, tout comme la Terre.

Le ciel est vaste et les distances entre les objets peuvent être très grandes.

À l’œil nu, les étoiles ressemblent à de minuscules points lumineux. Mais les étoiles ne sont pas minuscules : ce sont d’énormes boules de gaz en feu, comme notre Soleil. Elles semblent petites parce qu’elles sont très éloignées. L’étoile la plus proche de notre système solaire se trouve à 4 années-lumière, ce qui représente 20 trillions de kilomètres.
Les étoiles peuvent paraître toutes à la même distance, comme si elles étaient collées sur le mur d’un dôme géant. Mais il s’agit également d’une illusion. Certaines étoiles sont à des dizaines de milliers d’années-lumière plus éloignées de la Terre que d’autres. Vous pouvez constater cette illusion par vous-même en construisant votre propre Grande Ourse.

Comment pouvons-nous savoir à quelle distance se trouve une étoile ? L’un des indices est sa luminosité. Les étoiles lointaines semblent plus sombres que si nous étions proches d’elles. Mais cet indice n’est pas très fiable, car la luminosité des étoiles varie beaucoup. Certaines étoiles qui se distinguent dans le ciel ne sont en fait pas très éloignées des autres étoiles : elles sont simplement incroyablement grosses et brillantes. Et certaines étoiles proches sont peu lumineuses. En fait, l’étoile la plus proche de notre Soleil, Proximus Centuri, est si faible et si petite qu’il faut un télescope pour la voir !

Les astronomes s’appuient donc sur les mesures d’un phénomène appelé parallaxe pour déterminer la distance des étoiles. Ils observent une étoile proche depuis deux endroits différents et comparent sa position par rapport à d’autres étoiles beaucoup plus éloignées.

Tout ce qui se trouve dans l’espace bouge en permanence

Vous avez peut-être l’impression d’être immobile, mais en réalité vous volez dans l’espace à une vitesse incroyable ! C’est parce que la Terre te transporte comme un vaisseau spatial.

La Terre tourne. Si tu te tenais sur l’équateur, toi et le point sous tes pieds tourneriez à une vitesse d’environ mille miles par heure. Mais la Terre est aussi en orbite autour du Soleil, et tourne encore plus vite : 100 000 km par heure. Et le Soleil lui-même tourne autour du centre de notre galaxie, entraînant tout le système solaire avec lui, à une vitesse de 490 000 miles par heure. Et ce n’est pas tout. Notre galaxie, la Voie lactée, se déplace également, à une vitesse de 872 405 miles par heure. Notre amas de galaxies se déplace également. Et tout le reste de l’univers aussi.

La gravité maintient tout ensemble

Si la Terre bouge si vite, pourquoi ne nous envolons-nous pas ? C’est grâce à la gravité. La gravité est la force d’attraction entre tous les objets de l’univers. La gravité d’un objet dépend de sa masse, c’est-à-dire de la quantité totale de matière qu’il contient. Plus l’objet est massif, plus la force gravitationnelle est forte. Et plus deux objets sont proches, plus la force gravitationnelle entre eux est forte. La gravité est ce qui maintient vos pieds sur le sol – et ce qui fait que la Terre et les planètes tournent autour du Soleil au lieu de s’envoler.

Lorsque tu sautes, tu retombes toujours sur Terre. Ce qui monte doit redescendre, non ? Pas tout à fait ! Un objet peut monter sans redescendre s’il atteint la vitesse de fuite, c’est-à-dire la vitesse à laquelle il se libère de l’attraction gravitationnelle d’une planète. C’est ainsi que les fusées fonctionnent. Leurs moteurs sont conçus pour pousser la fusée vers le haut si fort qu’elle se déplace suffisamment vite pour s’échapper. L’univers est plein d’étoiles « fugitives » et de planètes qui ont échappé à la gravité de leurs voisines.

La lumière est bien plus que ce que nos yeux peuvent voir.

La lumière est une forme d’énergie appelée rayonnement électromagnétique. Nous voyons les objets parce qu’ils reflètent, ou font rebondir, la lumière dans nos yeux. Mais il existe tout un spectre de rayonnements électromagnétiques, et nos yeux ne peuvent en détecter qu’une infime partie. Cette partie – la lumière visible – est constituée de différentes longueurs d’onde de lumière que nous percevons comme des couleurs différentes. Si vous considérez le spectre électromagnétique comme un clavier de piano, la lumière visible est l’équivalent d’une seule octave. Les objets dans l’espace émettent ou réfléchissent des rayonnements de toutes les longueurs d’onde du spectre, y compris les ultraviolets (UV), les infrarouges, les micro-ondes et les ondes radio. Pour voir ce rayonnement électromagnétique invisible, nous devons utiliser des outils spéciaux comme les télescopes à micro-ondes et les télescopes à rayons gamma.

L’univers contient des choses mystérieuses et invisibles

Jusqu’à présent, nous avons parlé des objets que nous pouvons détecter avec nos yeux et nos outils, comme les galaxies, les étoiles et les planètes. Ces objets (et même les arbres, les chiots et nous-mêmes) sont tous appelés matière. Mais saviez-vous qu’il existe des choses dans l’univers que nous ne pouvons pas détecter, quels que soient les instruments que nous utilisons ? On les appelle la matière noire et l’énergie noire.

La matière noire n’émet pas de lumière comme une galaxie ou n’en absorbe pas comme un trou noir. Les scientifiques savent qu’elle existe car elle exerce une attraction gravitationnelle, tout comme la matière normale.

L’énergie sombre est une pression mystérieuse qui s’oppose à la gravité et pousse la matière à se séparer.

Les scientifiques ne savent pas encore grand-chose sur la matière noire et l’énergie noire, mais ils travaillent d’arrache-pied pour tenter d’en savoir plus. Peut-être serez-vous l’un de ces scientifiques !

Il faut une équipe de personnes travaillant ensemble pour étudier l’univers.

Quand tu penses à un astronome, tu imagines peut-être quelqu’un qui utilise un télescope pour recueillir des données sur des objets dans le ciel. Certains astronomes font cela, on les appelle des astronomes d’observation. Mais il y a aussi beaucoup d’autres types d’astronomes ! Aimes-tu construire des choses ? Faire fonctionner des objets ? Écrire des programmes informatiques ? Résoudre des équations ? Il y a des astronomes qui font toutes sortes de choses comme celles-ci.

L’univers est vaste, et il reste tant de choses à découvrir ! Où veux-tu regarder maintenant ?

Lea LAMBERT

Elle est photographe professionnelle. Elle souhaite partager son amour de la photo à travers différentes illustrations de nos articles. Léa adore la région nantaise et ses paysages. Son expertise est un atout pour notre équipe.