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Spitzer vit ses derniers moments

Le télescope spatial de la NASA transmettra jeudi ses dernières données, ce qui marquera la fin d'une mission commencée il y a 16 ans.

Illustration montrant le télescope Spitzer en orbite autour de la Terre.

Illustration montrant le télescope Spitzer en orbite autour de la Terre.

Photo : NASA/Représentation artistique

Au moment de son lancement en 2003, le télescope Spitzer, qui permet d'observer l'univers dans son rayonnement infrarouge, était le plus précis en son genre.

Il faut savoir que la majorité des autres télescopes, comme Hubble, observent uniquement le cosmos dans son rayonnement visible à l’œil nu.

Lorsqu’on regarde le spectre du visible dans l’ensemble du spectre électromagnétique qui compose la lumière, la fenêtre du domaine du visible est vraiment très, très petite, rappelle Olivier Hernandez, astrophysicien et directeur du Planétarium Rio Tinto Alcan.

En fait, notre œil n’est vraiment sensible qu’à une toute petite partie de l’information électromagnétique qui existe dans l'Univers.

Olivier Hernandez
La nébuleuse de la Patte de Chat (NGC 6334) captée par Spitzer.

La nébuleuse de la Patte de Chat (NGC 6334) captée par Spitzer.

Photo : NASA/CALTECH

Les observations dans la lumière infrarouge de Spitzer, qui permettent donc de voir au-delà de ce que perçoit l’œil nu, ont ainsi révélé un univers différent à bien des égards de celui qu’on s’était imaginé.

Grâce à la lumière infrarouge, on est capable de passer par-dessus la barrière des disques de poussière pour sonder l'intérieur des galaxies. […] On est capable de voir les étoiles plus vieilles qui sont cachées dans les nuages de poussière.

Olivier Hernandez

Repères

  • Hauteur : 4 mètres (13 pieds)
  • Poids : 950 kilogrammes (2094 livres)
  • Taille du miroir primaire : 85 centimètres de diamètre
  • Coût total de la mission : 1,36 milliard de dollars américains
Image de la galaxie Messier.

Image de la galaxie Messier 81, voisine de notre Voie lactée, captée par Spitzer.

Photo : NASA/JPL-Caltech

Un héritage astronomique

La liste des réalisations de Spitzer est impressionnante, puisque les données recueillies par le télescope ont permis de mieux décrire non seulement notre système solaire, mais aussi les confins de l'Univers.

L’impact du télescope Hubble est énorme, parce que sa durée de vie est impressionnante et qu’on a réussi à faire tenir ses instruments beaucoup plus longtemps. Les premières images obtenues dans le visible étaient très intéressantes, explique Olivier Hernandez. Il n’en reste pas moins que le télescope Spitzer a permis d’aller plus loin dans les connaissances. Parce que l’infrarouge nous donne accès à d’autres couches aux images que l’on prend, ajoute l’astrophysicien.

Les vents autour de l'étoile Zeta Ophiuchi (au centre) mènent à la formation d'un arc dans un filament de poussière (rouge).

Les vents autour de l'étoile Zeta Ophiuchi (au centre) mènent à la formation d'un arc dans un filament de poussière (rouge). Image obtenue grâce au télescope spatial Spitzer.

Photo : NASA/JPL-CALTECH

La normalité des galaxies revue et corrigée

Dans sa classification des galaxies réalisée en 1926 à l’aide des instruments de l’époque qui sondaient la lumière visible, Edwin Hubble avait établi que les galaxies spirales qui ne possédaient pas de barres d’étoiles étaient la norme.

« Quand on regarde effectivement dans le visible, on s'aperçoit que la proportion des galaxies spirales normales est d'environ 2 pour 1 galaxie spirale barrée », affirme le scientifique.

Toutefois, dans la lumière infrarouge, la réalité est complètement inversée. Il y a une très forte proportion de galaxies spirales barrées, explique M. Hernandez.

Grâce aux données recueillies par Spitzer, donc, les astrophysiciens ont redéfini les classifications existantes. Ce qu’on pensait être la norme au début du siècle dernier ne l’était soudainement plus du tout.

Des découvertes en héritage

L’observation de l’Univers dans plusieurs longueurs d'onde a permis de mieux cerner certains phénomènes spatiaux.

Si les astrophysiciens scrutaient déjà les régions d’une galaxie où naissent les étoiles dans le domaine du visible, Spitzer a permis de mesurer la taille des poussières autour des étoiles et de mesurer la forme du disque de poussière.

Cette capacité a permis de détecter des disques de poussière autour de certaines étoiles et de mener à l’observation pour la toute première fois du processus de formation des planètes.

Olivier Hernandez

Spitzer a également joué un rôle central dans la découverte de sept exoplanètes de la taille de la Terre et de température modérée, qui gravitent autour de l’étoile Trappist-1, située à moins de 39 années-lumière.

Représentation artistique de l'étoile Trappist-1 et de ses planètes.

Représentation artistique de l'étoile Trappist-1 et de ses planètes.

Photo : NASA/JPL-Caltech

Spitzer a aussi permis l’observation de galaxies naissantes beaucoup plus grandes et plus matures que ce que les astrophysiciens pensaient possible.

Ces derniers estimaient que les grandes galaxies actuelles s’étaient formées par la fusion progressive de galaxies plus petites. Mais les galaxies naissantes observées ont montré que des groupes d'étoiles se sont rassemblés très tôt dans l'histoire de l'Univers.

C'est aussi grâce à Spitzer que nous avons obtenu les premières données concernant l’atmosphère d’exoplanètes.

Le télescope a également participé à la détection de certaines des plus anciennes galaxies de l'Univers.

En 2016, il avait permis d’identifier la galaxie GN-z11, la plus lointaine observée à l’époque. Sa lumière a été émise il y a 13,4 milliards d'années, lorsque l'Univers avait moins de 5 % de son âge actuel.

Il a aussi rendu possible l'observation du plus grand anneau de Saturne.

On lui doit la création, en 2013, grâce à 2 millions d'images collectées pendant 10 ans, de l'une des plus vastes cartes jamais réalisées de la Voie lactée. Elle sert toujours de référence aux astrophysiciens.

Spitzer a également aidé à mieux comprendre les naines brunes, considérées comme des étoiles avortées.

Ce sont des objets entre les étoiles et les planètes qui n'ont pas été capables d'initier forcément l'ensemble des réactions nucléaires, et qui se refroidissent tranquillement.

Olivier Hernandez

D'après les observations de Spitzer, ces objets nains présentent des disques de poussière et de gaz qui peuvent aussi donner naissance à des planètes, comme les étoiles.

Spitzer a été capable de retranscrire la lumière infrarouge des naines brunes dans le voisinage solaire et d'en dresser un inventaire.

C'est un résultat très important. Spitzer a été capable de recenser [les naines brunes] dans l'environnement solaire proche, qu'on n'était pas capable de voir avant.

Olivier Hernandez

Des années de recherche

Si Spitzer a terminé sa récolte de données, les chercheurs ont encore beaucoup de travail d’analyse à réaliser.

À ce jour, pas moins de 2000 articles scientifiques ont été rédigés grâce aux informations amassées par le télescope durant la première phase de la mission terminée en 2009.

Des dizaines d’autres le seront dans les prochaines années, et ces articles pourraient bien préciser davantage nos connaissances du cosmos.

Un successeur en 2021

Le digne successeur de Spitzer doit être placé en orbite terrestre en mars 2021 pour une mission de plus de cinq ans.

Spitzer a commencé l’exploration d’un paysage qui sera davantage révélé par le prochain grand observatoire infrarouge de la NASA, le télescope spatial James Webb.

Olivier Hernandez
Représentation artistique du télescope James Webb.

Représentation artistique du télescope James Webb

Photo : NASA

Ce télescope sera le plus complexe et le plus puissant jamais construit.

Ses objets d’étude seront à peu près les mêmes que Spitzer, c’est-à-dire la formation et l’évolution des galaxies, la naissance des étoiles et des systèmes planétaires, et l’apparition de la vie.

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