Après 35 ans, le télescope spatial Hubble fait encore produire des succès. Au cours de la dernière année, les scientifiques ont utilisé l'observatoire de taille bus scolaire pour confirmer le premier trou noir solitaire, révéler de nouveaux roches spatiales créées par une mission à impact des astéroïdes de la NASA et identifier l'origine d'un éclat de radio particulièrement intense et mystérieux.
Ces résultats témoignent du fait qu'il y a encore beaucoup de science à faire pour le télescope. Et il y a quelques observations qui ne peuvent tout simplement pas être faites avec un autre télescope, y compris le jeune frère de Hubble, le télescope spatial James Webb.
À ce jour, Hubble a observé plus de 100 millions d'objets allant des comètes dans notre système solaire aux étoiles mourantes de la Voie lactée vers des galaxies éloignées qui ne se sont pas longues après le Big Bang. Les chercheurs ont collectivement rédigé plus de 21 000 publications évaluées par des pairs à l'aide de Hubble Data (ce journaliste de science-science astronome a écrit deux d'entre eux).
En termes simples, «ce fut un énorme atout», explique Peter Senchyna, astronome chez Carnegie Science Observatories à Pasadena, en Californie.
Hubble peut voir ce que les autres télescopes ne peuvent pas
Hubble a été lancé dans l'espace à bord de la navette spatiale Découverte en 1990 et a fait passer une orbite terrestre basse par les astronautes. Il est là depuis, à une altitude d'environ 515 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre. À partir de ce point de vue, Hubble a une vue presque dégagée du cosmos, largement exempt des effets absorbants et floues de l'atmosphère de notre planète.
Un attribut clé qui différencie Hubble des autres télescopes est qu'il peut collecter des données dans la partie ultraviolette du spectre électromagnétique. C'est crucial pour comprendre les objets célestes qui ont des températures mesurant des dizaines de milliers de degrés Celsius ou plus, comme des étoiles massives et les régions chaotiques près des trous noirs. La lumière UV «nous dit quelque chose sur les objets les plus chauds», dit Senchyna.
Les télescopes sur le sol ne peuvent pas observer la lumière UV de l'espace, car l'atmosphère de notre planète en bloque la majeure partie. (C'est une bonne chose, étant donné que les rayons UV peuvent faire muter et déclencher un cancer des cellules.) Bien que certains autres télescopes spatiaux soient sensibles à la lumière UV, leurs images sont beaucoup plus floues; Hubble peut résoudre les objets un dixième aussi importants que ces autres télescopes le peuvent. Et le télescope spatial James Webb, également réputé pour les images spectaculaires, n'est pas du tout sensible à la lumière UV. (Il excelle à l'observation dans l'infrarouge, ce qui lui permet de sonder des objets enrôlés de poussière et des galaxies particulièrement éloignées.)
«Aux longueurs d'onde ultraviolets et optiques plus courtes, [Hubble] est toujours la meilleure chose que nous ayons jamais faite en tant qu'espèce en termes de sensibilité et de résolution », explique Kevin Hainline, astronome de l'Observatoire Steward de l'Université de l'Arizona à Tucson.
Chaque année, des centaines de scientifiques proposent de nouvelles observations utilisant Hubble, mais seulement environ 20% de ces propositions sont accordées. Aoife Brennan, astronome au Trinity College Dublin, est parmi les quelques chanceux. Elle étudie les disques de débris, les amalgames de roche et de poussière semblables à la ceinture Kuiper de notre système solaire, dans d'autres systèmes planétaires. Et le 24 avril – exactement 35 ans au lendemain du lancement de Hubble – le télescope commencera à observer l'une des cibles de Brennan: un disque de débris à environ 200 années-lumière de la Terre. Brennan espère que les nouvelles données aideront à révéler la prévalence du gaz dans les disques de débris, ce qui a des implications sur la façon dont les planètes se forment.
Les images Hubble continuent d'inspirer
Même les gens qui n'étudie pas le ciel pour vivre apprécient Hubble, dit Brennan. «Quand je dis que je travaille avec Hubble Data, tous mes amis et ma famille savent immédiatement ce que c'est», dit-elle. «Nous sommes très habitués à voir des images Hubble.»
Joe DePasquale aide à créer certaines de ces images. DePasquale est le principal développeur des visuels scientifiques au Space Telescope Science Institute, l'organisation basée à Baltimore qui coordonne les opérations scientifiques de Hubble. Lui et ses collègues sélectionnent, traitent et colorent les observations de Hubble pour la libération à la presse et au grand public.
Les données brutes sont collectées sur des longueurs d'onde ultraviolets, visibles et presque infrarouges et doivent être corrigées pour tenir compte des artefacts causés par, par exemple, des rayons cosmiques, explique DePasquale. «Je prends des données du télescope et je les transforme en belles images en couleur.» L'une des images de Hubble préférées de DePasquale montre la nébuleuse du lagon, une région de formation d'étoiles active à environ 4 000 années-lumière. «C'est une belle composition, et les couleurs sont incroyables», dit-il.
Les images Hubble ont tendance à rester dans son cerveau. Senchyna se souvient avoir vu des photos de Comet Shoemaker-Levy 9 s'écraser sur Jupiter en 1994 capturé par Hubble. Il n'avait que quelques années, mais ces visuels sont restés avec lui. «C'est le genre de chose qui m'a amené à accrocher l'astronomie», dit-il. Hubble peut inspirer un sentiment de curiosité et de merveille sur l'univers, ajoute-t-il, et c'est une chose puissante. « C'est une grande partie de la raison pour laquelle nous devons financer ces observatoires phares. »
Voici quelques-unes des images Hubble des 35 dernières années qui ont informé et inspiré les scientifiques et le grand public.
Un mélange cosmique
En 2010, les astronomes ont découvert un astéroïde déroutant, un avec une queue de poussière en forme de comète. Les données de Hubble ont révélé que cet objet, appelé P / 2010 A2, s'est probablement formé lors de la collision de deux astéroïdes. C'était la première fois que des scientifiques observaient les conséquences d'un tel accident.
Un spectacle de lumière sur Jupiter
Un Aurora près du pôle Nord de Jupiter brille brillamment aux longueurs d'onde ultraviolets. Hubble a révélé que le fort champ magnétique de Jupiter fait des aurores sur la planète géante particulièrement intense et durable, contrairement à celles de la Terre.
Une collision du système solaire
En juillet 1994, plus de 20 fragments de Comet Shoemaker-Levy 9, qui avaient été déchirés par les forces de marée de la gravité de Jupiter, sont entrées en collision avec la planète. Au cours de plusieurs jours, Hubble a révélé l'évolution de cette collision titanesque (à commencer par l'image inférieure).
En proie à
Une étoile mourante dans la Voie lactée, surnommée la nébuleuse de la bijoux pour sa ressemblance avec l'insecte vif, se détruit des couches de gaz et de poussière. Les chercheurs pensent que les formes complexes observées ici peuvent être dues à la présence d'un compagnon stellaire fusionnant avec l'étoile mourante.
Sculpteur cosmique
La nébuleuse de la lagune est une pépinière stellaire située à environ 4 000 années-lumière de la Terre. Cette image montre que la poussière et le gaz sont sculptés par une étoile environ 30 fois plus massive que le soleil. Différentes couleurs de l'image représentent quatre longueurs d'onde différentes de lumière observées par la large caméra de terrain de Hubble 3.
Un groupe de jeunes stellaires
Cette agglomération d'étoiles, un groupe globulaire connu sous le nom de NGC 1850, est maintenue ensemble par la gravité mutuelle des étoiles et réside dans le grand nuage magellanique, une galaxie près de la Voie lactée. Contrairement aux grappes globulaires typiques, ce regroupement contient des étoiles relativement jeunes, créant un cache d'étoiles né dans deux générations. Hubble a observé NGC 1850 sur une gamme de longueurs d'onde de lumière, mais les observations UV étaient particulièrement utiles pour détecter les étoiles les plus jeunes et les plus chaudes.
Temps turbulent
Connu officiellement sous le nom de NGC 4826, cette galaxie en spirale est également surnommée la galaxie des yeux noirs en raison de la bande sombre de poussière couvrant une partie de son centre. Les mouvements turbulents du gaz dans cette galaxie sont responsables de la naissance de nouvelles étoiles, qui apparaissent en bleu dans cette image.
Remplir les blancs
En 1995, Hubble a pris cette photo composite de ce qui, à l'œil nu, ressemble à un grain d'espace vide. Les scientifiques ont été stupéfaits de découvrir des milliers de galaxies auparavant invisibles à différents stades de l'évolution.
