Télescope spatial Hubble : meilleures découvertes et faits amusants

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Le 24 avril, Hubble célèbre un anniversaire : 35 ans dans l’espace ! Depuis son lancement, Hubble nous offre des vues époustouflantes de l'Univers et répond à certaines des plus grandes questions sur l’espace. Que ce soit en capturant la beauté stupéfiante des galaxies lointaines ou en nous montrant des trous noirs en action, Hubble ne cesse jamais de nous émerveiller. Et le plus génial ? Vous pouvez même suivre son trajet à travers le ciel grâce à l’application Sky Tonight ! Voyons donc ce qui rend Hubble non seulement impressionnant, mais aussi véritablement extraordinaire.

Contenu

Qu’est-ce que Hubble ?

Hubble, aussi appelé HST, est un télescope spatial lancé le 24 avril 1990. Libéré des distorsions de l’atmosphère terrestre, il a révélé des galaxies, des nébuleuses et des étoiles lointaines avec une précision exceptionnelle. Bien plus qu’un simple appareil photo, Hubble a révolutionné notre compréhension du cosmos en permettant aux scientifiques de mesurer l’âge de l’univers, de découvrir son expansion accélérée et d’explorer des mondes au-delà de notre Système solaire.

Hubble pour toujours : pourquoi Hubble est génial

En 35 ans de fonctionnement, Hubble a réalisé plus de 1,6 million d’observations, qui ont permis la publication de plus de 21 000 articles scientifiques évalués par des pairs. Si on empilait tous ces articles, la pile atteindrait environ 53 mètres de haut — légèrement plus haut que la Statue de la Liberté sans son piédestal ! Si nous essayions d’énumérer chaque découverte faite par Hubble, vous passeriez probablement une semaine entière à faire défiler cet article. Concentrons-nous donc sur quelques découvertes passionnantes.

Premier à éclairer la matière noire et l’énergie sombre

Hubble a permis aux scientifiques de découvrir que l’Univers ne se contente pas de s’étendre, mais que son expansion s’accélère ! En observant des supernovae lointaines, Hubble a montré que les galaxies s’éloignent les unes des autres plus rapidement que prévu. Cela a conduit à la découverte de l’énergie sombre — une force d’« anti-gravité » qui éloigne les choses au lieu de les rapprocher. L’énergie sombre représenterait environ 68 % de l’Univers et serait responsable de l’accélération de son expansion.

15 supernovæ
Quinze supernovæ lointaines et leurs galaxies hôtes. Seul un télescope spatial, comme Hubble, peut les capturer, car elles sont trop éloignées et donc trop faibles pour être étudiées par des télescopes au sol, même les plus puissants.

Hubble a aussi joué un rôle majeur dans l’étude de la matière noire, une substance mystérieuse représentant une grande partie de la masse de l’Univers (jusqu’à 27 %). Elle n’émet aucune lumière et nous ne pouvons donc pas l’observer directement, mais les données fournies par Hubble ont permis de montrer comment la matière noire influence la cohésion et le mouvement des galaxies.

Carte 3D de la matière noire
Grâce à Hubble, nous pouvons visualiser comment la matière noire est distribuée dans l’espace. Cette carte s’étend sur près de la moitié de l’âge de l’univers, la distance à la Terre augmentant de gauche à droite.

Premier à confirmer l’existence des trous noirs supermassifs

Hubble excelle à révéler l’invisible, notamment les trous noirs. Leur gravité est si puissante que même la lumière ne peut s’en échapper, mais avant Hubble, les astronomes ne pouvaient que supposer leur existence. Hubble en a apporté des preuves solides en capturant les images les plus nettes et détaillées des gaz et des étoiles entourant ces trous noirs, et en mesurant leurs vitesses. Grâce à lui, nous savons désormais que des trous noirs supermassifs résident probablement au centre de la plupart, sinon de toutes les grandes galaxies. Cette découverte nous a permis de mieux comprendre comment les galaxies se forment et évoluent.

Représentation artistique d’un trou noir
Hubble n’a pas directement photographié un trou noir (ce que vous voyez est une simple représentation d’artiste), mais il a joué un rôle crucial dans la collecte de preuves indirectes sur leur existence et l’observation de leurs effets sur les objets environnants.

Premier à photographier des objets astronomiques en collision

En 1994, Hubble a assisté à la collision de la comète Shoemaker-Levy 9 avec Jupiter. La comète s'était fragmentée en plusieurs morceaux, et lors de son impact avec la planète, elle a provoqué d’énormes explosions laissant des « cicatrices » visibles à la surface de Jupiter. Cela a donné aux scientifiques l’occasion d’étudier l’atmosphère de Jupiter et d’en savoir plus sur la façon dont les planètes gèrent les gros impacts provenant d’objets spatiaux.

Shoemaker-Levy 9 and Jupiter
Cicatrices de l'impact de Shoemaker-Levy 9 sur Jupiter.

Hubble a également capturé plusieurs collisions entre galaxies. Ces images montrent ce qui se passe pour les étoiles, le gaz et la poussière lorsque des galaxies interagissent. D’ailleurs, saviez-vous que notre galaxie, la Voie Lactée, est destinée à entrer en collision avec la galaxie d’Andromède ? Hubble a été le premier à fournir des preuves de cet événement cosmique à venir.

Images de Hubble montrant des galaxies en interaction
De gauche à droite : Arp 273 (galaxies UGC 1810 et 1813) ; galaxies NGC 1356, LEDA 467699, LEDA 95415 et IC 1947 ; Arp 300 (galaxies UGC 05028 et UGC 05029).

Hubble aujourd’hui : toujours à l’œuvre

Depuis son lancement, Hubble ne cesse d’élargir notre compréhension de l’Univers, et il reste encore pleinement actif aujourd'hui.

Hubble est-il toujours en activité ?

Oui ! Chaque année, Hubble reçoit environ 1 000 demandes d’observation et d’utilisation de ses données de la part de scientifiques du monde entier.

Grâce à sa capacité à être entretenu et amélioré directement dans l’espace, Hubble est aujourd’hui plus productif scientifiquement que jamais. Il a subi cinq missions de maintenance réalisées par des astronautes de la NASA à bord de la navette spatiale, chacune augmentant ses performances et prolongeant sa durée de vie. Ces missions incluaient l’installation de nouveaux instruments, la réparation et l’amélioration des équipements existants, ainsi que le remplacement de composants vieillissants. Même si la dernière mission de maintenance a eu lieu en 2009, Hubble devrait rester opérationnel jusqu’au milieu des années 2030.

Que regarde Hubble actuellement ?

Vous pouvez consulter ce que Hubble observe actuellement sur le site Space Telescope Live. Notez que les images affichées sur ce site ne proviennent pas toujours directement de Hubble. Elles peuvent être issues d’autres télescopes afin de donner un aperçu des cibles sur lesquelles Hubble se concentre actuellement dans ses observations en cours. La raison en est que Hubble ne fournit pas de flux en direct. Au lieu de cela, il capture des images, les enregistre dans sa mémoire embarquée, puis transmet les données vers la Terre. Ensuite, ces données doivent être traitées et archivées. Entre la prise de données et leur publication publique, le processus peut prendre de quelques jours à plus d’un an.

Peut-on observer Hubble depuis la Terre ?

Suivez Hubble avec Sky Tonight
Tapez « Hubble » dans la fenêtre de recherche de Sky Tonight pour voir en temps réel la position du télescope spatial dans le ciel.

Oui, sous certaines conditions, Hubble est visible à l’œil nu ! S’il passe suffisamment près au-dessus de vous par une nuit claire et sombre, Hubble apparaîtra comme un point lumineux traversant rapidement le ciel. Il peut atteindre une magnitude de 0,5, ce qui est presque aussi brillant que Bételgeuse dans la constellation d’Orion, Achernar dans Éridan, ou encore la planète Saturne. Pour suivre les déplacements de Hubble, utilisez l’application Sky Tonight, qui vous fournira des informations de suivi en temps réel pour l’observer.

Hubble demain : l’avenir du HST

Que deviendra Hubble une fois sa mission terminée ?

À l’origine, il était prévu de désorbiter Hubble en toute sécurité à la fin de sa vie opérationnelle, afin de le conserver comme pièce de musée. Cependant, avec la fin du programme de navette spatiale, ce plan est désormais irréalisable. Comme Hubble ne possède pas de moteurs, son orbite décline lentement sous l’effet du frottement atmosphérique. Il est prévu que Hubble finisse par rentrer dans l’atmosphère terrestre et se désintègre.

Quels télescopes succéderont à Hubble ?

Les télescopes spatiaux après Hubble
Les futurs télescopes spatiaux ne vont pas « remplacer » mais plutôt succéder à Hubble, poursuivant son incroyable héritage.

Alors que Hubble approche de la fin de son service, plusieurs télescopes avancés s’apprêtent à poursuivre et enrichir son héritage :

  • James Webb Space Telescope (JWST) : Lancé en décembre 2021, le JWST observe l’Univers dans le spectre infrarouge, lui permettant d’aller plus loin dans l’espace et dans le temps. Il complète les capacités de Hubble en se concentrant sur des longueurs d’onde différentes.

  • Télescope spatial Euclid : Lancé en juillet 2023, Euclid vise à cartographier la structure à grande échelle de l’Univers pour mieux comprendre l’énergie sombre et la matière noire. Il observe l’Univers dans le visible et le proche infrarouge.

  • Nancy Grace Roman Space Telescope (RST) : Prévu pour mai 2027, ce télescope réalisera de vastes relevés de l’Univers dans les longueurs d’onde visibles et proche infrarouge, en se concentrant sur l’énergie sombre, la matière noire et les exoplanètes.

  • Large Ultraviolet Optical Infrared Surveyor (LUVOIR) : Prévu pour 2039, LUVOIR est conçu pour observer l’Univers de l’ultraviolet au proche infrarouge à très haute résolution. Il aura pour mission l’étude des exoplanètes semblables à la Terre, la formation des galaxies, et bien plus encore.

  • Habitable Worlds Observatory (HWO) : Prévu pour la première moitié des années 2040, le HWO est envisagé comme une mission phare pour rechercher des signes de vie sur les exoplanètes semblables à la Terre.

Questions fréquentes sur Hubble

D’où vient le nom de Hubble ?

Le télescope spatial Hubble doit son nom à l’astronome Edwin Powell Hubble (1889–1953). Dans les années 1920, le Dr. Hubble a démontré que la Voie Lactée était seulement une parmi de nombreuses galaxies, changeant ainsi notre vision de notre place dans l’Univers. Sa plus grande découverte date de 1929, lorsqu’il a établi que plus une galaxie est éloignée de la Terre, plus elle s’en éloigne rapidement. Cette idée a contribué à former la théorie du Big Bang.

Hubble était-il le premier télescope spatial ?

Non, Hubble n’était pas le premier télescope spatial. En 1962, les États-Unis et le Royaume-Uni ont lancé des télescopes solaires orbitaux, respectivement l’Observatoire solaire en orbite (OSO) et Ariel 1.

Pourquoi Hubble peut-il voir beaucoup mieux que les télescopes terrestres ?

Premièrement, un télescope spatial obtient des images beaucoup plus nettes parce qu’il n’est pas affecté par l’atmosphère terrestre, qui provoque le scintillement des étoiles. Deuxièmement, Hubble peut observer dans le proche infrarouge et l’ultraviolet, longueurs d’onde bloquées par l’atmosphère. Ces longueurs d’onde permettent aux scientifiques d’étudier des objets dans l’espace qui restent invisibles pour les télescopes au sol.

Quel problème a rencontré Hubble après son lancement initial ?

Lorsque les premières images de Hubble ont été reçues, il était évident que le télescope ne faisait pas correctement la mise au point. Le miroir primaire était simplement trop plat de 2 microns (environ 1/50e de la largeur d’un cheveu humain), ce qui empêchait une bonne capture de la lumière. En décembre 1993, une mission de maintenance a installé une nouvelle caméra, améliorant considérablement la netteté des images de Hubble.

Galaxie M100 : avant et après
Le cœur de la galaxie M100, photographié avant (à gauche) et après (à droite) la première mission d’entretien en décembre 1993.

Hubble s’approche-t-il des objets qu’il observe ?

Non, Hubble reste en orbite autour de la Terre et ne se déplace pas vers d’autres parties de l’espace. Ses images sont claires parce qu’il est situé au-dessus de l’atmosphère terrestre, pas parce qu’il se rapproche des objets cosmiques.

Hubble peut-il prendre des photos de la Terre ?

Son système de pointage n’est pas conçu pour cela. L’objectif principal de Hubble est de se concentrer sur les étoiles, les galaxies et autres objets cosmiques éloignés. D’ailleurs, le temps d’exposition le plus court disponible pour les instruments de Hubble est de 0,1 seconde, et pendant ce laps de temps, Hubble parcourt près de 700 mètres en raison de sa vitesse orbitale. Par conséquent, toute photo de la Terre prise par Hubble serait complètement floue à cause de ce mouvement rapide.

Pourquoi certaines images de Hubble ont-elles une forme en escalier ?

Pourquoi certaines images de Hubble présentent-elles un aspect en escalier ?
La vue agrandie obtenue par le détecteur haute résolution a été redimensionnée pour correspondre aux trois autres parties de l’image, créant ainsi un motif « en escalier ».

L’effet « en escalier » visible sur certaines images de Hubble est dû à la Wide Field and Planetary Camera 2 (WFPC2), une ancienne caméra retirée en 2009. La caméra avait quatre détecteurs : trois pour des images à large champ et un pour des images haute résolution. Lors de l’assemblage des données issues de ces détecteurs, des décalages dans leur champ de vision créaient des vides entre eux, résultant en cet effet « escalier », où certaines zones de l’image semblent sombres ou manquantes.

Ces faits amusants sur le télescope spatial Hubble vous ont plu ? Si vous souhaitez en découvrir encore plus, jetez un œil à notre infographie sur Hubble pour davantage d’anecdotes !

Le télescope spatial Hubble : en résumé

Le télescope spatial Hubble n’est pas seulement fascinant parce qu’il nous offre des images époustouflantes de l’espace ; c’est aussi l’acteur principal derrière certaines des découvertes les plus incroyables ! De la preuve que l’univers est en expansion à la mise en évidence de l’énergie noire et de la matière noire, en passant par la confirmation de l’existence des trous noirs supermassifs, Hubble a totalement bouleversé notre compréhension du cosmos. Et même si son voyage n’est pas encore terminé, les télescopes futurs continueront à s’appuyer sur les fondations établies par Hubble. Suivez le parcours de Hubble avec l’application Sky Tonight – votre guide personnel à travers le cosmos !

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