Les GALAXIES - Hiver - Printemps 2020 - volume 31 , numéro 1 - Société d'astronomie du Planétarium de ...
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Une publication de la Société d’astronomie du Planétarium de Montréal • SAPM Hiver - Printemps 2020 — volume 31 , numéro 1
Les GALAXIES
Sommaire
3 Mot du président
4 Équipe de production
5 Espace des membres
8 Événements astronomiques
11 Sur le web
Pour y voir clair
Crédit : ESA/Hubble & NASA
12
Qu’est-ce qu’une galaxie ?
À la Une
13
Des nébuleuses aux galaxies Galaxie de la Roue du Chariot
Histoire Bienvenue aux
17 nouveaux membres
Le Grand Débat de 1920 sur la nature
des galaxies spirales
La Société d’astronomie
du Planétarium de Montréal (SAPM)
Agence spatiale canadienne est heureuse d’avoir accueilli
19 112 nouveaux membres depuis
Astronautes juniors recherchés !
le 27 août 2019. La provenance
de ces derniers est assez
Jeune astronome
20 diversifiée : Montréal, Varennes,
Le mystère des galaxies Saint‑Georges, Laval, Saint‑Sauveur,
Sainte‑Marthe‑sur‑le‑lac,
Saint‑Laurent, Saint‑Hubert,
Lasalle, Saint‑Bruno‑de‑Montarville,
Saint‑Constant, Saint‑Paul, Longueuil,
Coteau‑du‑Lac, Cheektowaga (NY),
23 Le petit planétaire Saint‑Lambert et Saint‑Isidore.
24 Au clair de la Lune N’hésitez pas à consulter notre
site web et nos réseaux sociaux
26 Ciel profond (Facebook et Twitter) pour obtenir
plus d’informations sur l’actualité
astronomique, nos ateliers
29 Jouons avec les galaxies ainsi que nos activités.
31 Variations sur un même thème Bienvenue à la SAPM !
L’icône SAPM contient des liens.
N’hésitez pas à cliquer dessus
Les textes n’engagent que leurs auteurs. pour découvrir plus d’informations.
Hyperespace – Hiver - Printemps 2020 2
Mot du président
Un printemps actif
à la SAPM
Encore plein de belles conférences à venir ce Cette rencontre constitue un moment privilégié où
printemps à la SAPM et une nouveauté : « Discussions nous ferons le bilan du fonctionnement, puis nous
avec un astronome ». Cette conférence aura lieu procéderons à l’élection des officiers du conseil
le vendredi 24 avril prochain. Tu as une question d’administration auxquels vous confierez la gestion
sur l’astronomie qui te trotte dans la tête depuis de notre Société.
longtemps ? C’est le temps de venir rencontrer un
panel dʼastronomes professionnels qui y répondront. À cette occasion, nous décernerons également le
Une soirée à ne pas manquer ! prix annuel de la SAPM. Il s’agit du prix « Michel
Nicole », qui souligne l’implication remarquable
TROPHÉE MÉRITAS d’un de nos membres. Nous vous invitons dès
maintenant à proposer une candidature par courriel
Afin de souligner les efforts, la qualité des travaux
à info@sapm.qc.ca ou en personne à un membre
et la persévérance d’astronomes amateurs, la
du conseil d’administration. Finalement, cette
Fédération des astronomes amateurs du Québec
assemblée vous permettra de communiquer vos
octroie chaque année le trophée Méritas. Pour une
commentaires et suggestions aux élus du nouveau
troisième fois, le prix a été remis à un membre de
conseil d’administration. Nous vous attendons en
la SAPM. C’est avec fierté que nous vous annonçons
grand nombre !
que le vendredi 6 décembre 2019, il a été attribué
à Madame Louise Ouellette, membre active qui Bon printemps 2020 !
s’est impliquée au sein du conseil d’administration
pendant quelques années. Félicitations à Louise
pour cet honneur pleinement mérité ! Alain Vézina
Président
ASSEMBLÉE GÉNÉRALE DE LA SAPM Société d’astronomie du Planétarium de Montréal
Vous êtes cordialement invités à assister et à
participer à l’assemblée générale des membres de
la SAPM qui aura lieu le vendredi 27 mars 2020 à
19 h 30 au Planétarium Rio Tinto Alcan. Notez que
vous devrez vous identifier à l’entrée en présentant
votre carte de membre de la SAPM.
Remise du trophée Méritas
Louise Ouellette, Jean-François Larouche (président de
la FAAQ) et Jasmin Robert (directeur général de la FAAQ)
Crédit photo : Alain Vézina
Sommaire Hyperespace – Hiver - Printemps 2020 3
Équipe de production
Françoise,
j’ai compris !
Quand j’ai accepté de jouer le rôle de rédactrice en chef, j’avais hâte de
relever un si beau défi dans ce domaine complexe et fabuleux qu’est
l’astronomie. Voyez-vous, mes connaissances se limitaient aux planètes
qui composent notre système solaire et pour m’en rappeler l’ordre, je devais
réciter la petite phrase : « Mon Vieux, Tu M‘as Jeté Sur Une Navette. »
Équipe de production
Donc, lors de ma première rencontre avec les collaborateurs, leurs
échanges m’ont semblé plutôt nébuleux. Je vous avais parlé d’un
Rédactrice en chef
certain vertige… À la fin de la rencontre, Françoise Boutin, rédactrice
Isabelle Léveillée
en chef de l’Hyperespace pendant quelques années, est restée pour
m’expliquer ce je devais savoir pour jouer mon rôle comme il se doit.
Assistante à la rédaction
Une fois qu’elle eut répondu à toutes mes questions, elle a conclu en
Johanne Prud’homme
disant : « Quand tu regardes une photo de l’espace, il faut ressentir
une émotion ». Cette phrase m’avait marquée, non seulement par les
Réviseure
mots utilisés, mais par la façon dont elle l’avait prononcée.
Geneviève Girard
Au début, j’étais trop absorbée par mes nouvelles responsabilités pour
comprendre son message. Mais, dès que j’ai commencé à recevoir Réviseur scientifique
les photos des astrophotographes, j’ai ressenti un nouveau vertige ; et recherchiste
celui-là n’avait rien à voir avec l’inquiétude de ne pas saisir les notions Jean-François Guay
scientifiques. C’était plutôt un incroyable émerveillement devant des
images qui dévoilaient une immensité que je ne soupçonnais pas. Et le Conception visuelle
plus merveilleux, c’est que l’effet ne s’estompe pas ; et non : il est le Kanoca infographie
même à chaque nouvelle photo d’une nébuleuse, d’une constellation ou
de notre si belle Lune. Voilà, je peux dire à Françoise : j’ai compris !
PAGE COUVERTURE :
M101 également appelée NGC 5457
Maintenant, laissez-vous transporter dans l’univers des galaxies dans ou galaxie du Moulinet - galaxie spirale
lequel je vous souhaite de belles émotions ! située dans la Grande Ourse
Crédits : ESA/Hubble
Isabelle Léveillée
Rédactrice en chef
Pour joindre la rédaction :
Isabelle Léveillée
isabelle.hyperespace@sapm.qc.ca
Mission SAPM et
conseil d’administration
Trajectoires de Vénus et Mercure au crépuscule
40° 2020-03-21 (octobre 2019 à juin 2020)
2020-03-11 2020-04-01
2020-03-01 2020-04-11 30 minutes après le coucher du Soleil
latitude 45,5° Nord
2020-04-21
Hauteur sur l’horizon
Vénus
30° 2020-02-01 2020-05-01
2020-05-11
20° 2020-01-01
2020-06-01
2020-02-11 2020-05-21
10° Mercure 2020-06-11
2019-12-01 2020-02-01 (janvier-février)
Mercure
(mai-juin)
2020-02-21
2019-11-01 2020-06-21 2020-05-11
2020-01-21
0° 2020-06-01
SSO SO OSO O ONO NO
Pour joindre la SAPM
2020-05-01 2020-07-01
2020-03-01 2020-06-11
2020-04-21
2020-06-21
2020-04-11 2020-07-01
2020-03-11
2020-04-01
2020-03-21
Sommaire Hyperespace – Hiver - Printemps 2020 4
Espace des membres
Les activités
Hiver/Printemps 2020
Février Mai
Aventures écliptiques Journée internationale
par Rachelle Léger de l’astronomie
Vendredi le 28 février Samedi le 2 mai
Ciel du printemps
Mars par Alain Vézina
Vendredi le 8 mai
Campo del Cielo :
la chute de météorites Camp d’astronomie
par Daniel Provençal du printemps au Domaine
Vendredi le 13 mars Saint‑Bernard (Tremblant)
Du vendredi 22 au dimanche 24 mai
Avril
Juin
DUO DE CONFÉRENCES
Vendredi le 10 avril Éclipse de Soleil et
de Lune en Argentine
Calcul de la date de Pâques
par Alex Stefanescu
par Pierre Lacombe
Vendredi le 5 juin
Aurora 360 Expérience
par Alex Stefanescu
Discussions avec un astronome
(conférence publique) NOUVEAUTÉ
Vendredi le 24 avril
Crédit : Greg Rakozy
Sommaire Hyperespace - Hiver - Printemps 2020 5
Espace des membres
Souvenirs d’automne
JOURNÉE INTERNATIONALE D’OBSERVATION DE LA LUNE
par Alain Vézina
Le samedi 5 octobre avait lieu la Journée internationale d’observation
de la Lune. Cette année, le Planétarium Rio Tinto Alcan et la SAPM se
sont associés pour offrir au public une soirée d’observation de notre
Crédit photo : Alain Vézina
satellite naturel. En effet, plusieurs astronomes amateurs de la SAPM
ainsi que des animateurs du Planétarium ont permis à plus de 500
personnes d’admirer notre Lune au moyen de télescopes. Jupiter et
Saturne se sont aussi offerts en spectacle pendant la soirée. Pour clore
le spectacle, on a eu droit à un beau passage de la Station spatiale
internationale qui a été suivi par le passage d’une étoile filante des
Draconides. Merci aux bénévoles de la SAPM qui ont contribué au Gino Caporicci et Francine Hébert Lemon
succès de cette soirée! On se revoit le samedi 26 septembre 2020. à l’accueil
PASSAGE DE MERCURE DEVANT LE SOLEIL
par Alain Vézina
Le lundi 11 novembre avait lieu un évènement rare qui se produit
seulement de 13 à 14 fois par siècle, c’est-à-dire le passage de la petite
planète Mercure devant le Soleil. Lors de l’observation le ciel était
Crédit photo : Pierre Lacombe
passablement couvert, mais heureusement pendant une période
d’environ deux heures, nous avons pu profiter de courts dégagements
de la surface nuageuse. Nous avons donc pu apercevoir le petit point
noir (Mercure) traverser le Soleil. Les bénévoles de la SAPM et les
animateurs du Planétarium ont permis à environ 100 personnes
d’admirer ce phénomène rarissime au moyen de télescopes munis de
Alain Vézina et Sylvain Lafrance filtres solaires. Merci encore aux bénévoles de la SAPM qui ont participé
avec un membre de la SAPM à l’événement.
CAMP DE L'AUTOMNE AU HAVRE FAMILIAL À SAINTE-BÉATRIX
par Pierre Tournay
Le samedi 26 octobre, le ciel est bleu et sans aucun nuage.
Nous sommes une douzaine au sommet de la montagne. Avec
trois télescopes H-Alpha, nous photographions les changements
progressifs et les magnifiques protubérances du Soleil. À la
nuit tombée, Françoise Boutin dévoile Jupiter et Jean-François
Guay déniche Saturne. Puis les nuages s’installent et nous
Crédit photo : Rachelle Léger
retournons au refuge pour un copieux souper. Vers 22h le ciel
s’éclaircit et nous retournons au sommet de la montagne pour
de nouvelles observations : NGC457, l’Amas double de Persée
et son astérisme du Cowboy, M15 ainsi que Gamma du Bélier.
L’aventure se termine à 3h du matin. On range le matériel sous
le regard amusé des animaux nocturnes qui nous surveillent,
bien tapis. Beau camp malgré les nuages puisque c’est toujours Normand Lafortune, Lise Nadon, Pierre Tournay,
plaisant de fouiller le ciel entre amis(es) ! Jean-François Guay et Jacky Kubiczek
Sommaire Hyperespace – Hiver - Printemps 2020 6
Espace des membres
Les suggestions de lecture d’Isabelle Harvey
Chroniques des atomes et des galaxies
par Hubert Reeves, 2007
Ces chroniques se concentrent sur les développements récents de l’astrophysique et de la
cosmologie. La forme brève de la chronique oblige l’auteur à une pédagogie maximale, gageure
qu’il relève avec bonheur. Hubert Reeves aborde ainsi les questions fondamentales de la science
de l’univers avec une simplicité remarquable, sans pour autant masquer la subtilité des notions
évoquées : le big-bang, la courbure de l’univers, la matière et l’énergie « sombres », les univers
parallèles, le principe anthropique, les trous noirs, etc. (Code : F0176)
Voyage sur les flots de galaxies – Laniakea, notre nouvelle adresse
dans l’Univers
par Hélène Courtois, 2016
L’astrophysicienne présente ses travaux en matière de cosmographie, science qui étudie la structure
de l’univers et la manière dont s’agencent et évoluent les galaxies qui le constituent, pour tenter de
le cartographier. En 2014, elle révélait la première carte dynamique du superamas de 500 millions
d’années-lumière de largeur à laquelle appartient la Voie lactée, baptisé Laniakea. (Code : F0283)
Le grand escalier des quarks aux galaxies
par Paul Couteau, 1996
Pour faire comprendre l’infinité des formes de l’univers matériel, Paul Couteau a eu recours à
un artifice particulièrement heureux : si l’on descend vers l’infiniment petit ou si l’on monte vers
l’infiniment grand, on change d’échelle, on se tient alors sur les marches d’un grand escalier qui
se perd à l’infini. Chaque marche correspond à un ordre de grandeur. On découvre avec plaisir,
et rigueur, les mœurs étranges des particules, et survole le monde des planètes, des étoiles, des
galaxies et des astres cosmiques pour évoquer finalement le début des Temps. (Code : F0293)
Trente images qui ont révélé l’Univers ; De la Lune à l’aube cosmique
(Nouveauté à la bibliothèque), par Jean-René Roy, 2019
Les images d’objets célestes obtenues par les télescopes et les caméras des sondes spatiales
nous éblouissent et nous intriguent. Plusieurs images charnières ont bouleversé notre vision
de l’univers, causant une rupture; chaque fois, elles ont ouvert de nouveaux espaces jusque-là
insoupçonnés. Nous sommes minuscules, l’univers est immense. Les images du ciel nous
aident à anticiper une infime partie de ces vastitudes. Laissez-vous guider dans ce parcours
historique étonnant et transporter dans un surprenant périple cosmique — un grand voyage
dans le temps. (Code : F0330)
Les codes indiquent la référence du livre à la bibliothèque du Planétarium de Montréal
Sommaire Hyperespace - Hiver - Printemps 2020 7
Événements astronomiques par Marc Jobin
Vénus et Mercure
dans le ciel du soir
L’inclinaison de l’écliptique par rapport à l’horizon trente minutes après le coucher du Soleil. L’Étoile du
a une influence considérable sur la visibilité des soir atteint un point culminant autour du 24 mars,
planètes Mercure et Vénus au crépuscule ou à près de 40 degrés au-dessus de l’horizon, qui
l’aube. De manière générale, l’écliptique se dresse coïncide avec le moment où son écart avec le Soleil
plus près de la verticale à la tombée de la nuit en est maximal. Vénus se couche alors plus de quatre
première moitié d’année (dans les mois autour de heures après le Soleil. Mais en avril et mai, l’écart
l’équinoxe de mars) ce qui favorise les apparitions entre Vénus et le Soleil s’amenuise peu à peu, et la
de Mercure ou Vénus dans le ciel du soir; à l’inverse, brillante planète replonge vers l’horizon avant de
leurs apparitions du matin seront mieux visibles en repasser dans le ciel du matin.
seconde moitié d’année (autour de l’équinoxe de
septembre). La petite planète Mercure effectue quant à elle deux
bonnes apparitions au crépuscule. Les conditions
L’éclatante Vénus bénéficie donc cet hiver et ce seront optimales du 23 janvier au 18 février, puis à
printemps de conditions de visibilité exceptionnelles, nouveau entre le 10 mai et le 16 juin. Les 21 et 22
comme cela se produit de manière presque identique mai au crépuscule, Mercure et Vénus se croisent bas
tous les huit ans. Le diagramme ci-dessous montre à l’horizon ouest-nord-ouest.
sa position par rapport à l’horizon à chaque soir,
TRAJECTOIRES DE VÉNUS ET MERCURE
40° 2020-03-21 2020-04-01
2020-03-11
Crédit illustration : Marc Jobin/Planétarium Rio Tinto Alcan
2020-03-01 2020-04-11
2020-04-21
Hauteur sur l’horizon
Vénus
30° 2020-02-01 2020-05-01
2020-05-11
20° 2020-01-01
2020-06-01
2020-02-11 2020-05-21
10° Mercure 2020-06-11
2019-12-01 2020-02-01 (janvier-février)
Mercure
(mai-juin)
2020-02-21
2019-11-01 2020-06-21 2020-05-11
2020-01-21
0° 2020-06-01
SSO SO OSO O ONO NO
2020-05-01
La trajectoire de Vénus et Mercure dans le ciel du crépuscule, entre octobre 2019 et juin 2020, pour la latitude
2020-07-01
45,5 degrés Nord. Les points montrent la position quotidienne des deux planètes au-dessus de l’horizon,
2020-03-01 2020-06-11
30 minutes après le coucher du Soleil ce jour-là. Les points plus gros indiquent leur emplacement le premier,
le 11 et le 21 de chaque mois. 2020-04-21
2020-06-2
2020-04-11
2020-03-11
2020-04-01
2020-03-21
Sommaire Hyperespace – Hiver - Printemps 2020 8
Événement astronomique
MARS RENCONTRE JUPITER ET SATURNE sous la planète rouge et 2 degrés en bas et à droite
La planète rouge se déplace rapidement parmi les de la brillante Jupiter ; Saturne se trouve 7 degrés
constellations et effectue entre le 18 et le 31 mars à leur gauche. Deux jours plus tard, le matin du
une série de rencontres planétaires. Elles se 20, Mars est en conjonction avec Jupiter : à peine
déroulent bas au sud-est dès 5h30 du matin (environ 42 minutes d’arc les séparent. Puis, le matin du
90 minutes avant le lever du Soleil) et à l’aube. 31, Mars se trouve cette fois en conjonction avec
Tout commence le matin du 18 mars, alors que Saturne : les deux planètes d’éclat semblable ne
la Lune décroissante repose à seulement 1 ½ degré sont séparées que par 54 minutes d’arc.
Le 18 mars 2020 Le 20 mars 2020 Le 31 mars 2020
vers 6h15 vers 6h10 vers 5h50
Jupiter
Séparation 42' !
Jupiter Saturne
Jupiter
Mars Mars Mars
Saturne Séparation 54' !
Saturne La Lune
Crédit illustration : Marc Jobin / Planétarium Rio Tinto Alcan ;
images de fond Stellarium.com
SUD-SUD-EST SUD-SUD-EST SUD-SUD-EST
Position de Mars, Jupiter et Saturne entre le 18 et le 31 mars 2020
PLEINES LUNES PÉRIGÉENNES pas perceptible à l’œil nu. Cependant, l’alignement
(« SUPER LUNES ») Soleil-Terre-Lune (phase lunaire) et la distance
Terre-Lune sont les deux principaux paramètres
La plus grosse pleine lune de 2020 (« super lune »)
contrôlant l’amplitude des marées océaniques qui,
aura lieu le 7 avril à 22h35 (diamètre 33,5'), à
elles, sont facilement observables. À chacune de
peine huit heures après que la Lune soit passée au
ces occasions, leurs effets se superposeront pour
périgée (distance Terre-Lune 356 909 km à 14h15).
nous donner pendant quelques jours de grandes
La pleine lune du 9 mars à 13h47 se produit aussi
marées, les plus fortes de l’année.
moins de 13 heures avant son périgée (357 117 km
à 2h36 le 10 mars) ; ce sera la seconde plus grosse
pleine lune de l’année (diamètre 33,4'). En cas de tempête, les conditions deviennent
propices aux débordements côtiers. Gardez l’œil
On pourra toujours dénoncer l’emploi du terme ouvert si vous avez l’intention de vous rendre en
« super lune » pour désigner ces pleines lunes péri bord de mer, et consultez les tables des marées
géennes, à l’effet qu’il est quelque peu galvaudé et sur le site de Pêches et Océans Canada.
que la différence de taille de ces pleines lunes n’est
Sommaire Hyperespace – Hiver - Printemps 2020 9
Événement astronomique
DEUX RARES OCCULTATIONS (l’heure peut varier de quelques minutes (1 à 2 min)
PLANÉTAIRES selon la position du site d’observation). Étant donnée
la petite taille apparente de Mars (diamètre 5,2"
Une occultation est une sorte d’éclipse qui se
seulement), l’immersion sera complète 18 secondes
produit occasionnellement lorsque la Lune passe
plus tard. Un peu plus de 80 minutes plus tard,
devant et cache temporairement une planète ou
Mars émerge à nouveau entre 8 h 59 min 14 s et
une étoile lointaine. À l’instar des éclipses solaires,
8 h 59 min 32 s, cette fois derrière la partie sombre
chacune de ces occultations n’est visible que d’une
du disque lunaire. Le défi est de repérer dans le ciel
région limitée du globe. Les occultations d’étoiles
bleu la planète rouge, plutôt faible à cette date
très brillantes sont somme toute peu fréquentes,
(magnitude +1,2), ce qui requiert un télescope et
car la Lune ne circule que dans une portion étroite
des conditions météo impeccables.
du ciel et que les cibles y sont en nombre limité
et de petite taille. Les occultations planétaires sont
quant à elles encore plus rares, notamment parce que
les planètes sont moins nombreuses que les étoiles. Vénus et la Lune
le 19 juin 2020 à l’aube,
Le début d’année 2020 est exceptionnel à ce
chapitre, puisque nous aurons l’occasion d’assister
quelques minutes après l’occultation
à deux occultations planétaires dans le sud du
Québec. Elles se déroulent toutefois dans des
conditions difficiles, ce qui en fait de véritables
Crédit illustration : Marc Jobin / Planétarium Rio Tinto Alcan ;
défis d’observation.
Le matin du 18 février, on pourra d’abord voir une
rare occultation de Mars. À Montréal, le phénomène
se déroule en plein jour, avec la Lune décroissante
(24,8 j) une vingtaine de degrés au-dessus de
images de la Lune Stellarium.com
l’horizon sud. Le bord éclairé de la Lune commencera
à masquer la planète rouge à 7 h 38 min 30 s HNE
Occultation de Mars
le matin du 18 février 2020
Vénus et la Lune
de Mars
c to ire a pparente Tôt le matin du 19 juin, vers 4h10 HAE, peu après
Traje Lune
Crédit illustration : Marc Jobin / Planétarium Rio Tinto Alcan ;
derrière la le lever du très mince croissant de Lune (environ
1 heure avant le lever du Soleil), nous assisterons
à la fin d’une occultation de Vénus : la brillante
planète est elle-même un mince croissant dont les
cornes émergeront derrière le bord sombre de
notre satellite. Cette fois, la difficulté vient du fait
que le phénomène se déroule très bas dans le ciel,
images de la Lune Stellarium.com
à moins de deux degrés au-dessus de l’horizon
est‑nord‑est. Vénus, étant significativement plus
grande que Mars (diamètre apparent 50"), l’émersion
dure environ 1 min 40 s. Un peu plus tard pendant
l’aube, une trentaine de minutes avant le lever du
Soleil, on retrouve Vénus qui brille de mille feux
à moins d’un quart de degré en haut et à droite
du croissant lunaire, à peine 5 degrés au-dessus
La trajectoire apparente de Mars derrière la Lune lors de
l’occultation du 18 février ; cette trajectoire est valable pour
de l’horizon est-nord-est.
la région de Montréal et diffère à mesure qu’on s’en éloigne.
Bonnes observations !
Sommaire Hyperespace – Hiver - Printemps 2020 10Sur le web par Patrick Horlaville
Les fissures d’Encelade enfin expliquées Et si l’énergie noire… n’était pas ?
Depuis la mission Cassini, nous savons qu’Encelade, lune de Saturne, Une équipe de chercheurs vient de publier un article soutenant
possède quatre mystérieuses rayures bleutées. Des chercheurs que l’énergie noire n’existerait pas! Cette conclusion stupéfiante
de la Carnegie Institution for Science, à Washington, soutiennent est basée sur le fait que les décalages de vitesses de supernovæ
dans une récente publication que les forces de marée importantes vis-à-vis de leur distance, qui ont mené au concept de l’énergie
que subit la lune saturnienne se seraient traduites en une force de noire, ne seraient qu’un artifice lié à notre propre mouvement, en
tension incroyable sur sa surface glacée, forçant des sorties d’eau tant qu’observateur. Affaire à suivre…
depuis l’océan de subsurface.
Sources: Carnegie Science Sources: Astronomy & Astrophysics
Crédit photo : JPL (Jet Propulsion Laboratory) / Cassini-Huygens
Crédit photo : S. Colombi of the IAP
Crédit photo : CfA/Mark A. Garlick
Crédit photo : ESA (European Space Agency) / D. Ducros
Découverte inédite d’une planète orbitant autour Le XMM-Newton fête ses 20 ans !
d’une naine blanche Le télescope spatial de l’Agence spatiale européenne XMM-Newton
En analysant le spectre de 7000 naines blanches, une équipe de a célébré son 20e anniversaire de lancement le 10 décembre der-
recherche de l’Université de Warwick, au Royaume-Uni, a décou- nier. Toujours actif, le télescope compte parmi ses contributions
vert l’existence d’une planète en train de se faire « évaporer » par les plus importantes l’observation de rayons X produits par les
son étoile, en raison de la présence, au sein du disque d’accrétion particules de fer provenant des disques d’accrétion de trous noirs
de la naine blanche, d’hydrogène, d’oxygène et de soufre à des ayant permis d’étudier notamment le taux de rotation de ceux-ci.
niveaux similaires des planètes géantes glacées.
Sources: Astronomy Now Sources: space.com
Sommaire Hyperespace – Hiver - Printemps 2020 11Pour y voir clair
Qu’est-ce qu’une galaxie ?
Camille Janson-Marcheterre
Physicienne et communicatrice scientifique
au Planétarium Rio Tinto Alcan.
Si on allait droit au but, une galaxie est un objet l’écrire et vous pouvez le lire autant de fois que
céleste qui rassemble des étoiles, du gaz, de la vous le voulez, aucun cerveau (humain, on ne sait
poussière, beaucoup de vide et encore plus de jamais !) ne peut concevoir à quel point c’est un
matière noire, avec parfois un trou noir au milieu. nombre considérable d’étoiles.
Sauf que cette définition-là, bien que très simple, ne
nous aide pas à comprendre la place qu’on occupe Si on veut voir à quoi ressemble la Voie lactée, il suffit
à l’intérieur de l’Univers. Rien ne vaut une bonne d’observer la galaxie d’Andromède. C’est un quartier
comparaison. qui ressemble au nôtre, avec lequel nous allons
fusionner d’ailleurs, dans environ 4,5 milliards
NOTRE SYSTÈME SOLAIRE d’années. Pourquoi regarder chez le voisin pour savoir
à quoi on ressemble ? On ne s’est tout simplement
La Terre, c’est notre planète, notre maison. C’est
jamais rendu assez loin pour prendre un « selfie »,
une boule de roche qui tourne autour du Soleil.
ou autoportrait, de nous-mêmes !
Autour de nous, il y a sept planètes, des astéroïdes,
des planètes naines et plusieurs comètes qui
VERS L’INFINI ET PLUS LOIN ENCORE !
tournent aussi autour du Soleil et tout ceci forme
le Système solaire, qu’on pourrait considérer Bref, si on regroupe des quartiers, on obtient une
comme notre rue. Sur une rue, en général, il y a ville. Et si on regroupe des galaxies, on obtient quoi ?
quelques maisons qui se ressemblent et qui sont Un groupe de galaxies… Le nôtre se nomme Groupe
assez proches. On peut voir de quoi elles ont l’air local ! Et si on regroupe des villes, on obtient un
de loin et si on est extraverti, on peut apprendre pays. Le nôtre s’appelle Amas de la Vierge (son
à connaître tous nos voisins. La galaxie, c’est un centre est situé en direction de la constellation de la
peu comme notre quartier. Il y a pas mal de rues, Vierge). Plusieurs pays proches l’un de l’autre
certaines très différentes de la précédente. forment des continents et le nôtre se nomme le
Superamas de la Vierge. Nous avons donc pleine
NOTRE GALAXIE ment dépassé le stade où l’on peut encore croire
qu’on occupe une grande place dans l’Univers.
Notre galaxie s’appelle la Voie lactée. Elle contient
Parce que des continents, il y en a une infinité. Alors,
des centaines de milliards d’étoiles qui tournent
si on commençait par explorer notre quartier ?
autour d’un même centre (le milieu avec le trou
noir) toutes régies par la force de gravité. Je peux
Galaxie d’Andromède
Crédit illustration : Wikipédia/Adam Evans
Sommaire Hyperespace - Hiver - Printemps 2020 12À la Une
Des nébuleuses
aux galaxies
Pierre Lacombe nébuleuses, son avis est mitigé : il hésite entre des
Astrophysicien, ex-directeur du Planétarium de Montréal objets de faible luminosité à l’intérieur même de la
ayant un grand intérêt pour l’histoire de l’astronomie et Voie lactée ou des objets situés à de très grandes
des météorites. Ses travaux de recherche l’ont amené distances semblables à la Voie lactée, d’où l’expres
à réaliser des observations à l’aide des plus grands sion « d’univers-îles ».
télescopes du monde.
UNIVERS DE KAPTEYN
UNIVERS DE HERSCHEL Grâce aux nouvelles méthodes de détermination des
À l’aube du 20e siècle, le modèle dominant pour distances stellaires (astrométriques et spectrosco
représenter l’Univers qui nous entoure est toujours piques), l’astronome néerlandais Jacobius C. Kapteyn
défini par celui de William Herschel (1738-1822). (1851-1922) reprend le modèle de Herschel pour y
Il a utilisé une technique innovatrice pour déterminer ajouter une composante quantitative. Il initie alors
la forme de la Voie lactée : il a compté les étoiles ! un vaste programme d’observations pour mesurer
En fait, Herschel a compté les étoiles dans les caractéristiques des étoiles (position, magnitude,
683 régions dans le ciel qu’il a appelé « jauges type spectral, mouvement propre, vitesse radiale,
d’étoiles ». Avec l’hypothèse que les étoiles sont etc.). Ses résultats confirment le modèle d’une
distribuées uniformément et que l’on observe les forme aplatie avec le Soleil proche du centre, dont
limites du système stellaire, il a obtenu pour la Voie le diamètre est d’au moins 25 000 a.l. et d’une
lactée une forme oblongue et aplatie dans lequel épaisseur d’environ 6 000 a.l..
le Soleil occupe le centre.
« L’Univers de Kapteyn » repose cependant sur une
Herschel affirme donc en 1785 que la Voie lactée hypothèse importante : l’absence d’absorption de la
(i.e. l’Univers) est un système composé d’étoiles et lumière des étoiles par la poussière interstellaire
d’amas d’étoiles. Concernant l’origine de certaines (nous savons aujourd’hui que cela n’est pas le cas !).
Modèle de l’Univers selon William Herschel (1785) Modèle de Kapteyn de la Voie lactée avec la position du Soleil
Crédit : Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 1785, 75, 213-266 indiquée par un cercle (1 parsec = 3,26 a.l.)
Crédit : Astrophysical Journal 1922, 55, 302-327 (University of Chicago Press)
L'amas globulaire M13 de la constellation d'Hercules
en haute résolution
Crédit photo: The Hubble Space Telescope/NASA
Sommaire Hyperespace - Hiver - Printemps 2020 13À la Une
UNIVERS DE SHAPLEY DÉCOUVERTE DE HUBBLE
En 1914, un jeune astronome de l’Observatoire du Une partie de la solution est trouvée par Edwin
Mont Wilson, Harlow Shapley (1885-1972) débute P. Hubble (1889-1953) en octobre 1923 grâce à la
une étude exhaustive des amas globulaires, ces détection photographique d’étoiles variables de type
amas d’étoiles très compacts de formes sphériques céphéides dans la nébuleuse spirale d’Andromède
contenant des milliers d’étoiles et dont la distribution M31. Hubble utilise le nouveau télescope de 2,5 mètres
dans le ciel est particulière. Ses résultats sont (100 pouces) de l’Observatoire du Mont Wilson pour
révolutionnaires. En appliquant plusieurs techniques étudier, non seulement M31, mais aussi les autres
de détermination des distances, Shapley démontre spirales M33 et NGC 6822. Il obtient de distances
que les étoiles, les amas d’étoiles et les nébuleuses respectives de 900 000 a.l., 930 000 a.l. et 700 000 a.l.
sont membres d’un seul et unique objet : la « super pour M31, M33 et NGC 6822. Les nébuleuses spirales
galaxie » ou « super Voie lactée », dont le diamètre sont définitivement des galaxies lointaines semblables
est de 300 000 a.l. Le Soleil se trouve dans le plan à la Voie lactée et ainsi la théorie des « univers-îles »
de cette « super galaxie » et à 65 000 a.l. du centre est confirmée.
galactique, situé dans la direction de la constellation
du Sagittaire. Les résultats de Hubble, publiés entre 1925 et 1929,
connaissent un succès rapide auprès de la commu
Il utilise la relation période-luminosité des céphéides, nauté astronomique. Les arguments contradictoires
les plus brillantes étoiles géantes de chaque amas sont peu à peu résolus et la prise en compte de
et le diamètre apparent des amas pour obtenir leurs l’absorption de la lumière par la poussière inter
distances. Comme Kapteyn, Shapley énonce certaines stellaire (Robert J. Trumpler (1886-1956) en 1930),
hypothèses de travail que nous savons aujourd’hui de l’identification de plusieurs types de variables
fausses, comme la poussière interstellaire est céphéides (Walter Baade (1893-1960) en 1944) et
négligeable et que les étoiles des amas globulaires de l’amélioration des mesures de parallaxes des
sont semblables à celles avoisinant le Soleil. céphéides classiques permettent de réviser avec
succès les dimensions de la Voie lactée et les distances
Le modèle de Shapley est en complète contradiction des galaxies.
avec le modèle traditionnel. Pour confronter les idées
et mousser la recherche dans ce domaine, George E. Aujourd’hui, on admet les dimensions suivantes
Hale (1868-1938) lance l’idée d’un débat sur le sujet pour la Voie lactée : 100 000 a.l. de diamètre et
entre d’un côté Harlow Shapley et son modèle de 2500 a.l. d’épaisseur et les distances de 2,5 millions
« super galaxie » et Heber D. Curtis (1872-1942), adepte d’a.l., 2,8 millions d’a.l. et 1,6 million d’a.l. pour
du modèle de Kapteyn et de la théorie des « univers- M31, M33 et NGC 6822 respectivement.
îles » (que les nébuleuses spirales sont des galaxies
lointaines semblables à la Voie lactée). Malgré les
différentes argumentations, la controverse perdure.
Crédit photo : The Hubble Space Telescope/NASA
Parties externes de la galaxie dʼAndromède à haute résolution : les étoiles y sont bien distinctes
Sommaire Hyperespace – Hiver - Printemps 2020 14À la Une
EDWIN P. HUBBLE (1889-1953) En 1918, il décline une invitation d’Hale à se joindre
Dès son plus jeune âge, Hubble s’intéresse à à l’équipe du Mont Wilson, pour aller rejoindre
l’astronomie et s’initie même à l’observation les rangs de l’armée américaine impliquée
du ciel au télescope. Avide de récits dans la Première Guerre mondiale. À la fin
d’aventures et de science-fiction, il réussit de la guerre, il arrête en Angleterre et
avec succès ses études dites classiques profite de l’occasion pour suivre des cours
et reçoit une bourse de l’Université de d’astronomie à l’Université de Cambridge.
Chicago pour y poursuivre ses intérêts en Il revient en Amérique en août 1919 et
mathématiques et en astronomie. rejoint sans attendre l’Observatoire du Mont
Wilson à Pasadena en Californie.
En 1910, Hubble obtient la prestigieuse Bourse
Rhodes pour continuer ses études à l’Université Son projet de recherche est simple : poursuivre ses
d’Oxford en Angleterre : il se spécialise en droit. travaux de classification des nébuleuses et mesurer
Il profite de l’occasion pour visiter l’Europe pendant la distance qui nous sépare des nébuleuses spirales.
les étés et parfaire ses connaissances en français et En octobre 1923, grâce aux étoiles céphéides, il
en allemand. démontre que la nébuleuse d’Andromède (M31) est
une galaxie semblable à la Voie lactée. Il se consacre
Au décès de son père en 1913, Hubble revient en ensuite à son projet de classification dont les
Amérique pour enseigner l’espagnol et la physique résultats sont publiés 1926.
dans une école secondaire (« high school ») et effectuer
du travail de traduction (allemand-anglais). Toujours En 1929, il publie, en collaboration avec Milton
inspiré par l’astronomie, il décide en 1914 de pour Humason (1891-1972), ses travaux sur l’expansion
suivre ses études graduées en astronomie à Chicago de l’Univers et démontre une relation directe entre
sous la supervision d’Edwin R. Frost (1866-1935), la distance et la vitesse radiale d’une galaxie, dont
directeur de l’Observatoire Yerkes. Très intéressé la constante est aujourd’hui appelée la constante
par les nébuleuses, il consacre ses recherches sur la de Hubble !
distribution et la classification de ces objets. Maintenant célèbre, Hubble est sollicité pour des
conférences et publie des livres sur la nature des
galaxies et l’expansion de l’Univers. Au lendemain
de la Seconde Guerre mondiale, il participe au
développement du plus grand télescope du monde :
le télescope de 5 mètres (200 pouces) du Mont
Palomar. Hubble aura l’honneur d’ailleurs de réaliser
la première plaque photographique au foyer du
télescope. La santé de Hubble se détériore peu à
peu et il succombe d’une crise cardiaque en
septembre 1953.
Image du haut
Edwin Hubble tenant en main une photographie
de la galaxie d’Andromède (1940).
Crédit: Huntington Library (Edwin Hubble Papers)
Image du bas
Sir James H. Jeans (1877-1946) et Edwin Hubble
(à gauche) sur la plateforme d’observation du
télescope de 2,5 mètres du Mont Wilson (1931).
Crédit: Huntington Library (Edwin Hubble Papers)
Sommaire Hyperespace - Hiver - Printemps 2020 15À la Une
LES CÉPHÉIDES
Les céphéides sont des étoiles géantes dont la
luminosité varie selon une période s’échelonnant
entre un jour et plusieurs semaines (environ
80 jours). Ces étoiles variables ont été nommées en
l’honneur de la seconde étoile de ce type découverte
en 1784 par l’astronome John Goodricke (1764-
1786) : Delta Cephei de la constellation de Céphée
(Êta Aquilae, la première étoile céphéide, fut aussi
découverte en 1784 par Edward Pigott (1753-1825).
La variation de la luminosité de ces étoiles est le
résultat de la dilatation et de la contraction
successives des couches externes de l’étoile elle-
même. Ces mouvements font varier périodiquement
la température de surface de l’étoile et donc la
Crédit: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (Archives)
luminosité. On doit à Arthur S. Eddington (1882-
1944) la première explication de ce phénomène : la
sensibilité à la température de l’opacité de l’hélium
dans les couches externes de l’étoile.
C’est en étudiant les étoiles variables céphéides du
Petit Nuage de Magellan que Henrietta S. Leavitt
(1868-1921), astronome à l’Observatoire Harvard de
Boston, découvre en 1912 une relation unique entre
la période de variation de la luminosité (en jours) et
la magnitude photographique moyenne de l’étoile :
les étoiles les plus brillantes pulsent à des périodes
plus élevées.
Henrietta Swan Leavitt (1868-1921) (Extrait d’une photographie
du personnel de l’Observatoire Harvard en 1918).
Cette relation période-luminosité des céphéides
devient alors un outil important pour mesurer la
distance de ces étoiles par rapport au Soleil. Il suffit
de calibrer la courbe en mesurant la distance des
céphéides les plus proches par d’autres techniques,
telle la parallaxe. On peut donc alors associer une
magnitude absolue d’une étoile céphéide à une
période de variabilité donnée. En connaissant à la
fois la magnitude apparente et la magnitude absolue
d’une étoile, on peut déterminer sa distance !
Ce travail de calibration sera réalisé rapidement par
Ejnar Hertzsprung (1873-1967) pour le Petit Nuage
de Magellan et par Harlow Shapley (1885-1972) pour
les amas globulaires de la Voie lactée.
Au début du XXe siècle, on ignorait qu’il existait deux
La relation période-luminosité obtenue par Leavitt en 1912.
L’axe horizontal correspond au logarithme de la période de grandes classes de céphéides : les céphéides dites
variabilité en jours et l’axe vertical, la magnitude de l’étoile. classiques (ou galactiques) et les céphéides de type II
Chaque courbe correspond à la magnitude minimum et (qui sont faibles en métaux), que l’on trouve entre
maximum de chacune des étoiles variables. autres dans les amas globulaires.
Crédits: Henrietta S. Leavitt, 1912, Harvard Circular #173
Sommaire Hyperespace – Hiver - Printemps 2020 16Histoire par Pierre Lacombe
Le Grand Débat de 1920 sur la nature
des galaxies spirales
CONTEXTE Ceux-ci seront publiés en 1921 dans le bulletin du
Avec la volonté de briser la monotonie qui s’est Conseil national de recherche, organisme associé à
installée en ces lendemains de Première Guerre l’académie.
mondiale, George Ellery Hale (1868-1938), alors
directeur de l’Observatoire du Mont Wilson en POINT DE VUE DE SHAPLEY
Californie, propose que la conférence annuelle du Shapley se concentre surtout sur ses recherches
mois d’avril 1920 de l’Académie nationale des concernant la distribution et les distances des amas
sciences des États-Unis aborde le sujet de la globulaires dont les résultats ont donné une Voie
relativité générale ou de l’échelle des distances lactée d’un diamètre de l’ordre de 300 000 a.l. et un
dans l’Univers. Le secrétaire général de l’Académie Soleil exclu du centre ! Concernant les nébuleuses
est peu enthousiaste quant aux thématiques spirales, il affirme qu’elles ne sont pas comparables
proposées, mais accepte finalement que le sujet des à la Voie lactée et qu’elles sont relativement proches.
« univers-îles » soit présenté sous forme de débat
entre deux experts du domaine. POINT DE VUE DE CURTIS
Curtis de son côté réaffirme ses arguments contre
LES DEUX PROTAGONISTES la validité statistique de la relation période-
Hale propose l’astronome Heber D. Curtis (1872-1942) luminosité des céphéides utilisée par Shapley pour
de l’Observatoire Lick, près de San Francisco, pour ses amas globulaires et de l’importance des novæ
présenter et mousser la théorie des « univers-îles » pour évaluer les distances des nébuleuses spirales.
et son collègue du Mont Wilson, Harlow Shapley Pour Curtis, la Voie lactée a un diamètre de l’ordre
(1885-1972) pour son modèle révolutionnaire de la de 35 000 a.l., les nébuleuses spirales sont des
Voie lactée. galaxies semblables à la Voie lactée et leurs
distances d’éloignement sont très grandes, plus de
LA CONFÉRENCE DU 20 AVRIL 1920 500 000 a.l. : voilà deux visions très différentes de
Étrangement, les deux conférenciers acceptent l’Univers !
d’échanger mutuellement leurs idées avant les présen
tations officielles et renoncent à une confrontation
Page couverture du Bulletin
directe : chacun présentera à tour de rôle ses du Conseil national de
arguments (35 minutes) et le tout sera suivi d’une recherche publié en 1921
période de questions. Il n’y a donc pas vraiment de sur le Grand Débat.
débat, mais plutôt une discussion. Le soir du Crédit photo : National Research
Council/National Academy of Sciences
26 avril 1920, dans l’auditorium du Musée d’histoire
naturelle de Washington, deux styles s’opposent à
la tribune. Shapley, ce jeune astronome plein de
fougue, dont les articles scientifiques sont très
détaillés, lit d’une voix monocorde un texte dactylo
graphié de 19 pages dont le contenu est de niveau
élémentaire (les six premières pages sont consacrées
à la définition d’une année-lumière !). Curtis, qui a
de l’expérience avec le public et les étudiants,
présente à cette occasion une conférence très
technique, peu vulgarisée. Il utilise des « diapositives »
et livre sa présentation avec beaucoup d’énergie !
Les témoins de l’époque soulignent les niveaux très
différents des deux performances, avec peut-être Première page des articles dédiés
au Grand Débat publié dans
un avantage pour Curtis. Devant une telle situation, le Bulletin du Conseil national
Hale demande aux protagonistes d’écrire des articles de recherche en 1921.
précis sur leur point de vue et leurs arguments. Crédit photo : National Research Council/
National Academy of Sciences
Sommaire Hyperespace – Hiver - Printemps 2020 17Histoire
QUI AVAIT RAISON ?
Comme dans de nombreuses situations semblables, Shapley et Curtis avaient à la fois tort et raison. D’abord,
nous savons aujourd’hui que les céphéides galactiques et celles des amas globulaires ne sont pas identiques et
que la poussière interstellaire est bien réelle et affecte la magnitude apparente des étoiles. Malgré tout, le modèle
de la Voie lactée de Shapley a tenu la route (mais pas ses dimensions) et la nature réelle des nébuleuses spirales
a été confirmée quelques années plus tard par un astronome du Mont Wilson, Edwin P. Hubble (1889-1953).
Le débat n’a pas du tout mis fin à la controverse. Cependant, les arguments avancés de part et d’autre ont
ouvert de nouvelles pistes de recherches. Peu de temps après le 26 avril 1920, Harlow Shapley est devenu directeur
de l’Observatoire Harvard à Boston et Heber D. Curtis, directeur de l’Observatoire Allegheny à Pittsburgh.
HARLOW SHAPLEY (1885-1972)
C’est presque par accident que Shapley étudie l’astronomie à l’Université
du Missouri : le journalisme professionnel l’intéressait beaucoup plus. Il
effectue ses études graduées sous la supervision de Henry N. Russell
(1877-1957) à l’université de Princeton sur les orbites d’étoiles binaires à
éclipses. Il obtient son doctorat en 1914.
Il joint ensuite l’équipe d’astronomes de l’Observatoire du Mont Wilson
en Californie. En étudiant les amas globulaires au télescope réflecteur de
1,5 mètre (60 pouces), Shapley détermine de nouvelles dimensions pour
Crédit photo: Domaine public
la Voie lactée et la position du Soleil par rapport au centre de celle-ci.
Une véritable révolution !
En 1920, Shapley accepte le poste de directeur de l’Observatoire Harvard
à Boston : il y demeurera toute sa carrière. Outre la modernisation des
équipements astronomiques de l’observatoire, il a joué un rôle important
dans la création d’un diplôme spécialisé en astronomie offert par
l’Université Harvard et de l’UNESCO. Harlow Shapley
HEBER D. CURTIS (1872-1942)
Après des études classiques à l’Université du Michigan, Curtis enseigne le
latin et le grec pendant de nombreuses années. Il s’intéresse en dilettante
à l’astronomie, mais c’est lors d’une éclipse totale de Soleil qu’il décide
de poursuivre des études graduées. Il est alors volontaire dans l’expédition
de l’Observatoire Lick pour l’observation de l’éclipse totale du 28 mai
1900. Curtis obtient son doctorat en astronomie de l’Université du
Michigan en 1902.
Il est immédiatement recruté par l’Observatoire Lick en Californie : il y
demeurera pendant 18 ans, incluant un séjour de plusieurs années en
Amérique du Sud (Chili) pour l’observation des étoiles de l’hémisphère sud.
Curtis s’intéresse aux vitesses radiales des étoiles binaires spectroscopiques,
Crédit photo : Domaine public / Wikipédia
à l’inventaire photographique des nébuleuses, aux nébuleuses planétaires
et surtout aux nébuleuses spirales pour lesquelles il confirme la nature
extragalactique de celles-ci (grâce aux novæ).
En 1920, il devient directeur de l’Observatoire Allegheny à Pittsburgh et
en 1930, responsable des observatoires de l’Université du Michigan à
Ann‑Harbor, son alma mater. Au cours de ses années à Pittsburgh et à
Michigan, Curtis a organisé de nombreuses expéditions pour l’observation
d’éclipses de Soleil et s’est impliqué dans la création et la construction
Heber D. Curtis d’instruments astronomiques.
Sommaire Hyperespace – Hiver - Printemps 2020 18Vous pouvez aussi lire
