L'univers est un vaste espace rempli de mystères fascinants qui captivent l'imagination humaine depuis des millénaires. Cette immense toile cosmique s'étend bien au-delà de ce que nous pouvons percevoir à l'œil nu, avec des milliards de galaxies, des étoiles en perpétuelle évolution, des planètes à découvrir, et des phénomènes cosmiques qui défient notre compréhension actuelle. Chaque partie de l'univers, du plus petit atome aux plus grandes structures galactiques, joue un rôle crucial dans la mécanique complexe de ce vaste ensemble.
Notre compréhension de l'univers repose sur l'astronomie et la cosmologie, deux disciplines scientifiques qui cherchent à élucider les secrets de la création et de l'évolution de l'univers. Depuis l'invention du télescope, nous avons fait d'énormes progrès dans l'observation de l'univers visible. Des missions spatiales ont permis d'explorer notre propre système solaire, tandis que les télescopes modernes, comme le James Webb Space Telescope, nous donnent une vision plus claire des galaxies lointaines et des étoiles naissantes.
L'univers a environ 13,8 milliards d'années, selon les estimations basées sur les observations de la lumière résiduelle du Big Bang, appelée rayonnement de fond cosmique. Cette explosion cosmique est considérée comme le point de départ de l'expansion de l'univers, un concept découvert par l'astronome Edwin Hubble dans les années 1920. Hubble a observé que les galaxies s'éloignent les unes des autres, ce qui signifie que l'univers est en expansion. Cette découverte a ouvert la voie à une nouvelle ère de la cosmologie, où la question de l'origine et de l'évolution de l'univers est devenue centrale.
Les trous noirs sont un autre phénomène fascinant de l'univers. Ces régions de l'espace où la gravité est si forte que rien ne peut s'en échapper, même pas la lumière, sont le résultat de l'effondrement de grandes étoiles en fin de vie. Les trous noirs supermassifs, qui se trouvent au centre de la plupart des galaxies, y compris notre propre Voie lactée, jouent un rôle clé dans la formation et l'évolution des galaxies. Ces objets massifs attirent la matière environnante et peuvent émettre de puissants jets de rayonnement, qui influencent la structure des galaxies elles-mêmes.
Notre système solaire est une petite partie de l'univers, situé dans un bras spiral de la Voie lactée, une galaxie qui abrite entre 100 et 400 milliards d'étoiles. Le système solaire est composé de huit planètes principales, de lunes, de planètes naines comme Pluton, d'astéroïdes, et de comètes. La Terre, notre maison, est la seule planète connue pour abriter la vie, grâce à ses conditions uniques, telles que l'eau liquide, une atmosphère protectrice et une distance idéale du Soleil.
Au-delà de notre système solaire, l'exploration de l'univers continue de soulever des questions passionnantes. Les exoplanètes, ou planètes situées en dehors de notre système solaire, sont au cœur de la recherche actuelle en astronomie. Depuis l
Notre compréhension de l'univers repose sur l'astronomie et la cosmologie, deux disciplines scientifiques qui cherchent à élucider les secrets de la création et de l'évolution de l'univers. Depuis l'invention du télescope, nous avons fait d'énormes progrès dans l'observation de l'univers visible. Des missions spatiales ont permis d'explorer notre propre système solaire, tandis que les télescopes modernes, comme le James Webb Space Telescope, nous donnent une vision plus claire des galaxies lointaines et des étoiles naissantes.
L'univers a environ 13,8 milliards d'années, selon les estimations basées sur les observations de la lumière résiduelle du Big Bang, appelée rayonnement de fond cosmique. Cette explosion cosmique est considérée comme le point de départ de l'expansion de l'univers, un concept découvert par l'astronome Edwin Hubble dans les années 1920. Hubble a observé que les galaxies s'éloignent les unes des autres, ce qui signifie que l'univers est en expansion. Cette découverte a ouvert la voie à une nouvelle ère de la cosmologie, où la question de l'origine et de l'évolution de l'univers est devenue centrale.
Les trous noirs sont un autre phénomène fascinant de l'univers. Ces régions de l'espace où la gravité est si forte que rien ne peut s'en échapper, même pas la lumière, sont le résultat de l'effondrement de grandes étoiles en fin de vie. Les trous noirs supermassifs, qui se trouvent au centre de la plupart des galaxies, y compris notre propre Voie lactée, jouent un rôle clé dans la formation et l'évolution des galaxies. Ces objets massifs attirent la matière environnante et peuvent émettre de puissants jets de rayonnement, qui influencent la structure des galaxies elles-mêmes.
Notre système solaire est une petite partie de l'univers, situé dans un bras spiral de la Voie lactée, une galaxie qui abrite entre 100 et 400 milliards d'étoiles. Le système solaire est composé de huit planètes principales, de lunes, de planètes naines comme Pluton, d'astéroïdes, et de comètes. La Terre, notre maison, est la seule planète connue pour abriter la vie, grâce à ses conditions uniques, telles que l'eau liquide, une atmosphère protectrice et une distance idéale du Soleil.
Au-delà de notre système solaire, l'exploration de l'univers continue de soulever des questions passionnantes. Les exoplanètes, ou planètes situées en dehors de notre système solaire, sont au cœur de la recherche actuelle en astronomie. Depuis l
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00:00:00Avez-vous déjà imaginé ce qui se cache dans les recoins les plus sombres de notre
00:00:09univers ? Êtes-vous prêt à affronter les secrets les plus terrifiants et les plus inexplicables
00:00:16du cosmos ?
00:00:17Chers voyageurs, bien le bonjour ! Aujourd'hui, nous partons à travers les mystères les
00:00:24plus profonds de l'univers. Des trous noirs qui dévorent tout sur leur passage, aux étoiles
00:00:30mourantes qui explosent en supernovas dévastatrices, en passant par les planètes étranges, aux
00:00:36conditions infernales et aux signaux cosmiques inexpliqués qui nous parviennent des confins
00:00:42de l'espace.
00:00:43Préparez-vous à plonger dans un monde où les lois de la physique sont poussées à
00:00:49leur limite, où la réalité dépasse la fiction et où chaque découverte soulève
00:00:55autant de questions qu'elle apporte de réponses.
00:00:57Mais avant de partir pour une nouvelle aventure, pense à liker la vidéo et à t'abonner
00:01:04à la chaîne pour ne rien manquer. Merci et bon voyage !
00:01:19L'univers serait né il y a 13,8 milliards d'années, le Big Bang. On parle souvent
00:01:33d'univers observable, mais on sait qu'il ne s'arrête pas aux limites de notre observation.
00:01:38On y trouve des planètes, des étoiles, des trous noirs, des astéroïdes, des comètes
00:01:44et bien d'autres objets célestes. Tous ces corps se structurent en galaxies, puis
00:01:51en amas et même en superamas. On étudie ce qui se passe plus loin que notre système
00:01:57solaire, au-delà de Neptune. On y trouve d'autres planètes, les exoplanètes. On
00:02:05y découvre de nouveaux corps stellaires, certains que l'on identifie et que l'on
00:02:11connaît facilement, d'autres qui restent encore mystérieux.
00:02:15Si tu demandes aux gens autour de toi ce qui leur paraît mystérieux dans l'univers,
00:02:27beaucoup te répondront les trous noirs. Comment sait-on qu'ils existent alors que nous
00:02:32ne pouvons pas les voir ? Les astronomes connaissent leur existence en raison de l'effet qu'ils
00:02:38exercent sur les objets qui s'en approchent un peu trop. Les trous noirs engloutissent
00:02:46tout, même la lumière. C'est bien pour cela qu'on ne les voit pas. Nous savons
00:02:52qu'ils apparaissent lorsqu'une étoile géante manque d'énergie. Elle implose
00:02:57et son centre s'effondre sous son propre poids, ce qui provoque une explosion appelée
00:03:03supernova. Elle est alors réduite en une bille très compacte caractérisée par une
00:03:11très grande masse dans un tout petit espace. C'est la singularité.
00:03:16La gravité d'un trou noir est si forte qu'elle attire tout ce qui se passe à côté
00:03:26de lui. Le trou noir peut même avaler des étoiles. Rien n'est assez rapide pour
00:03:32lui échapper, pas même la lumière. La zone autour du trou noir dans laquelle les
00:03:39corps sont attirés est appelée ergosphère. Il existe trois sortes de trous noirs. Les
00:03:48trous noirs stellaires les plus communs, dont la masse est au moins trois fois supérieure
00:03:53à celle du Soleil. Les trous noirs supermassifs, dont la masse est au moins un million de fois
00:03:59plus importante que celle du Soleil. Ils se trouvent au centre des galaxies. Leur présence
00:04:06provoque parfois l'apparition de G et du rayonnement X. On ne sait pas vraiment comment ils se forment.
00:04:13S'agit-il d'un étoile au centre de notre galaxie ? La voie lactée est un trou noir
00:04:22supermassif qui pèse 4 millions de fois la masse du Soleil. D'autres sont encore plus
00:04:29énormes. Les trous noirs intermédiaires qui, comme leur nom l'indique, se situent
00:04:35entre les deux catégories précédentes. Leur masse est comprise entre 100 et 10 000 masses
00:04:42solaires. Ils n'ont été découverts que dans les années 2000.
00:04:46A ce stade de notre voyage, faisons une petite escale vers les quasars. Un quasar pour quasi
00:05:00stellar radio source. Le premier à avoir été découvert fut 3C273. Les astronomes
00:05:11ont d'abord cru à une nouvelle étoile. Mais grâce à un radiotélescope, ils se sont aperçus
00:05:16qu'elle produisait 1 million de fois plus d'ondes radio qu'une étoile normale. Ils ont réalisé que
00:05:24c'était une galaxie très lointaine, située à 2,44 milliards d'années-lumière de la Terre.
00:05:30Normalement, à cette distance, elle aurait dû être très peu lumineuse. Mais cet objet était
00:05:39le plus brillant de l'univers observé à l'époque. Les astronomes ont d'abord pensé à une erreur de
00:05:46mesure, avant de découvrir d'autres spectres similaires. Ils ont même découvert des quasars
00:05:52qui émettent des rayons gamma, la plus haute énergie transportée par la lumière. Aujourd'hui,
00:05:59on en répertorie plus de 1 million. Bien qu'ils soient les astres les plus brillants de l'univers,
00:06:06on ne peut les observer à l'œil nu. Ils sont tous situés entre 10 et 11 milliards d'années-lumière
00:06:14de la Terre. Ils se sont formés quand l'univers était jeune, âgé de 2 à 3 milliards d'années.
00:06:27Pour résumer, les quasars seraient au cœur de galaxies très lointaines et très lumineuses,
00:06:32possédant un noyau très actif. Ils seraient entourés d'un disque d'accrétion très riche
00:06:39en matière, et donc très dense. Une matière qui s'échauffe et brille avant d'être engloutie
00:06:46par le trou noir. On pense que les quasars participent à la formation des galaxies. Ils
00:06:54disparaissent naturellement avec la diminution de l'énergie dans le disque d'accrétion. Les
00:07:01chercheurs ont également découvert, au même endroit, des blazars et des radio-galaxies. Mais
00:07:07on pense qu'il s'agit des mêmes phénomènes, observés sous un angle différent. Il reste
00:07:14aujourd'hui beaucoup de questions sans réponse. Est-ce que toutes les galaxies passent par le
00:07:19stade quasar ? Si oui, à quel moment de leur évolution ? Mais le trou noir n'est pas seulement
00:07:32un ogre de l'espace, il peut aussi déformer le temps. Depuis, Albert Einstein a énoncé que la
00:07:38gravité déforme l'espace-temps. La courbure de l'espace-temps produite par un objet est
00:07:45proportionnelle à sa masse. Imagine une bille posée sur un tissu tendu. Elle roule vers le
00:07:53milieu et le tissu s'enfonce sous son poids. Plus sa masse est grande, plus le tissu s'enfonce. Si
00:08:02tu poses d'autres objets plus légers sur le tissu, ils glisseront vers la bille. La bille la plus
00:08:10massive qui existe représenterait le trou noir. Les objets attirés par le trou forment un disque
00:08:17d'accrétion autour de celui-ci et nous pouvons le voir. En tourbillonnant, la matière s'échauffe et
00:08:25produit de la lumière. Mais revenons à cette histoire de temps. Un astronome qui irait visiter
00:08:37un trou noir ne verrait pas de différence sur sa montre. Il aurait l'impression d'être parti à
00:08:43une heure alors qu'en réalité, des années se seraient écoulées pour ses collègues restés
00:08:49dans la fusée. Mais on ne revient pas d'un tel voyage. Il serait attiré à l'intérieur et étiré
00:08:57tel un spaghetti. À quoi ressemble un trou noir ? Les trous noirs sont représentés comme un
00:09:07entonnoir géant dans lesquels tout est absorbé, mais sans jamais ressortir. La limite à ne pas
00:09:15franchir s'appelle l'horizon des événements. Au-delà de cette limite, il n'y a plus aucune chance de
00:09:21s'échapper. La taille de cet horizon est variable selon la masse du trou noir. Pour dix masses
00:09:29solaires, il fait 60 km. Le disque d'accrétion tourne autour de cet horizon avant d'y être
00:09:38englouti à jamais. La température de l'horizon des événements est très élevée alors qu'à
00:09:45l'intérieur du trou noir, il fait très froid. La température d'un trou noir stellaire approche
00:09:52du zéro absolu, soit moins 273,15°C. Puisqu'il existe des trous noirs, existe-t-il aussi des
00:10:03trous blancs ? La réponse reste encore théorique. Un trou blanc, appelé aussi fontaine blanche,
00:10:16serait l'opposé d'un trou noir. Il ne ferait qu'expulser la matière et la lumière. Tout comme
00:10:23il est impossible de s'échapper d'un trou noir, il serait impossible de pénétrer dans un trou blanc.
00:10:29Certains scientifiques commencent à évoquer leur existence ailleurs que dans les mathématiques.
00:10:36Ils ont élaboré un scénario convaincant pour expliquer leur formation. Ce serait le stade
00:10:43ultime de l'évolution des trous noirs. La matière entrée dans un trou noir ressentirait
00:10:50au moment où il se transformait en trou blanc. Que deviennent les trous noirs ? Ils s'évaporent
00:11:04avec le temps. Ce phénomène se produit sous la forme d'un rayonnement, appelé rayonnement de
00:11:11Hawking, du nom du célèbre astrophysicien spécialiste des trous noirs. À cause de
00:11:18ce rayonnement, les trous noirs ont une durée de vie limitée. En pratique, le rayonnement de
00:11:25Hawking est extrêmement faible pour les trous noirs stellaires ou supermassifs. Sa détection
00:11:32est toujours impossible actuellement, essentiellement parce que les trous noirs sont très froids.
00:11:38L'existence du rayonnement de Hawking pose un problème connu sous le nom de paradoxe de
00:11:45l'information, qui divise toujours les scientifiques. Le paradoxe tient en cela,
00:11:51tout objet aspiré par un trou noir disparaît à jamais, comme je te l'ai déjà dit plus tôt.
00:11:56Mais la mécanique quantique nous dit que toute chose est en formation et qu'une
00:12:03information ne disparaît jamais. Stephen Hawking propose l'hypothèse que l'information
00:12:10resterait au bord des trous noirs, dans l'horizon des événements. Elle finirait
00:12:16par être recrachée par le rayonnement de Hawking. Le 10 avril 2019, les premières
00:12:28images d'un trou noir sont publiées, celles de M87 étoile, trou noir supermassif situé au
00:12:35cœur de la galaxie M87. Elles sont suivies le 12 mai 2022, d'images provenant de Sagittarius
00:12:44A étoile, au centre de la Voie Lactée. Capturer une image nette de Sagittarius A étoile est un
00:12:53défi monumental. Contrairement à M87 étoile, dont la luminosité du disque de gaz reste stable
00:13:02pendant plusieurs heures, Sagittarius A étoile présente des variations de luminosité extrêmement
00:13:10rapides, de l'ordre de 20 secondes. Cette variabilité complique considérablement la
00:13:18prise d'images claires, nécessitant l'intégration de nombreuses photos pour obtenir une image
00:13:24moyenne. Ce processus d'intégration peut entraîner une perte de précision et rendre l'image moins
00:13:32nette. La reconstruction des images des trous noirs à partir des données interférométriques
00:13:39est un processus complexe. Avec une résolution limitée et un nombre restreint de radiotélescopes,
00:13:47les images doivent être reconstruites mathématiquement, ce qui peut introduire des
00:13:52artefacts. Par exemple, les trois tâches brillantes observées dans l'anneau lumineux
00:13:59de Sagittarius A étoile sont probablement des artefacts de reconstruction, plutôt que des
00:14:06caractéristiques réelles du gaz chaud entourant le trou noir. Mais l'aspect le plus intriguant de
00:14:12ces images du trou noir est que le centre n'est pas complètement noir. Or, si le trou noir absorbait
00:14:20toute la lumière, son centre devrait être totalement obscur, ce qui n'est pas le cas sur
00:14:27les clichés de N87 étoile et de Sagittarius A étoile. Si les explications liées à la reconstruction
00:14:39des images ne se révélaient pas valides, cela pourrait remettre en question notre compréhension
00:14:45du fonctionnement des trous noirs. Mais quoi qu'il en soit, il y a peu de chances que la Terre en
00:14:51croisât. Nous avons beaucoup plus de risques de croiser une étoile, car elles sont beaucoup plus
00:14:57nombreuses dans l'univers. À propos, voyons donc quelques étoiles mystérieuses.
00:15:09Les étoiles à neutrons sont les restes d'étoiles massives arrivées en fin de vie. Nous connaissons
00:15:17leur existence depuis la fin des années 60 seulement. Seules les étoiles ordinaires, dont la masse est
00:15:25comprise entre 8 et 40 fois celle du Soleil, deviennent des étoiles à neutrons. Un neutron
00:15:32est une particule élémentaire électriquement neutre constitutive du noyau atomique. Lorsqu'elles
00:15:41explosent en supernovae, les couches extérieures de l'étoile sont projetées dans l'espace. Mais
00:15:47le noyau central demeure. Il n'y a pas de fusion nucléaire pour contrebalancer l'attraction de la
00:15:55gravité, donc l'étoile se condense et s'effondre sur elle-même. Il reste alors un noyau nu, très
00:16:04dense et compact, composé pour l'essentiel de neutrons. Les étoiles à neutrons sont les astres
00:16:12les plus denses de l'univers. Pour te donner une idée, une cuillère à café de matériaux qui les
00:16:19compose pèserait autant que le monte Everest, soit 4 milliards de tonnes. Pour la décrire, imagine
00:16:33une sphère composée de plusieurs couches. D'abord une couche externe, constituée d'ions et d'électrons
00:16:41libres. Ensuite une croûte interne d'un à deux kilomètres d'épaisseur, constituée de neutrons
00:16:48libres, de noyaux riches en neutrons et d'électrons. Puis vient un noyau externe constitué de fluides de
00:16:56neutrons, de protons et d'électrons. Et enfin un noyau interne dont la densité est si grande qu'on
00:17:04ne connaît pas précisément sa constitution. Peut-être une réorganisation des constituants
00:17:10internes des neutrons et des protons, appelés quarks. Tu l'auras compris, l'étoile à neutrons
00:17:19est une sorte de noyau atomique géant, composé essentiellement de neutrons et possédant une
00:17:26densité hors norme. Ces astres tournent sur eux-mêmes plusieurs centaines de fois par seconde.
00:17:33De quoi donner le tournée.
00:17:41Il existe trois types d'étoiles à neutrons. Les premiers sont les pulsars. Ce sont des étoiles à
00:17:47neutrons qui tournent sur elles-mêmes très rapidement, pouvant atteindre 252 millions de
00:17:53kilomètres heure. Depuis la Terre, on observe un rayonnement qui semble clignoter, d'où leur nom
00:18:01de pulsar. Les pulsars tournent pendant plusieurs millions d'années avant de se vider de leur
00:18:07énergie et de devenir des étoiles à neutrons normales. Les deuxièmes sont les magnétars. Ils
00:18:15sont beaucoup plus rares et possèdent les champs magnétiques les plus puissants de l'univers. En
00:18:212004, un magnétar a réussi à modifier les couches supérieures atmosphériques de notre Terre.
00:18:31Et enfin, les pulsars millisecondes. Ce sont des pulsars très âgés.
00:18:42En 2019, l'étoile à neutrons la plus massive faisait 25 km de diamètre. Pas si grand, n'est-ce
00:18:49pas ? Fin 2022, les astronomes ont observé une étoile à neutrons qui les a interpellés. Elle
00:18:57était en surpoids. Non, les étoiles ne sont pas obligées de garder la ligne comme des mannequins,
00:19:04mais elles obéissent à des critères physiques. Et là, nos scientifiques ne comprenaient pas
00:19:11comment une étoile à neutrons pouvait être aussi grosse. Elle défiait toutes les théories. Cette
00:19:19étoile serait née de la fusion de deux étoiles à neutrons plus petites. Normalement, elle aurait
00:19:25dû s'effondrer dans un trou noir. Celle-ci est demeurée visible pendant plus d'une journée. Sa
00:19:32durée de vie reste un mystère. Certains chercheurs pensent qu'elle tournait si vite,
00:19:38avec des champs magnétiques si immenses, que son effondrement aurait été retardé.
00:19:43Ils espèrent maintenant en apercevoir d'autres, afin de mieux les observer. Les scientifiques
00:19:52aimeraient comprendre pourquoi les étoiles les plus lourdes deviennent des trous noirs,
00:19:57et à partir de quels seuils elles se transforment en étoiles à neutrons. Ils aimeraient savoir ce
00:20:03qui se trouve au centre de ces étoiles. À quoi pourrait bien ressembler la matière ainsi comprimée?
00:20:11Il existe dans l'univers des étoiles géantes, rouges ou bleues. Contrairement au symbole sur
00:20:24ton robinet, les étoiles rouges sont froides, alors que les bleus sont chaudes. Mais qu'est-ce
00:20:31qu'une supergéante? Les étoiles dont la masse se situe entre 10 et 40 masses solaires sont des
00:20:38géantes bleues. Elles ont une espérance de vie très courte, de 10 à 100 millions d'années.
00:20:44Lorsqu'elles ont consommé tout l'hydrogène dans leur cœur, elles fusionnent alors l'hélium,
00:20:51leurs couches externes enflent et leur température baisse. Elles se transforment lors de leur fin de
00:20:58vie en géantes rouges. Elles fabriquent alors des éléments de plus en plus lourds, tels que le fer,
00:21:06le nickel, le chrome, le cobalt ou le titane. Leurs cœurs s'effondrent et elles évoluent soit
00:21:14en trous noirs, soit en étoiles à neutrons pour les moins grosses. Leur luminosité est
00:21:21beaucoup plus intense que celle du Soleil. Les étoiles sont classées visuellement sur
00:21:32une carte. Le diagramme de Hertzsprung-Grussell. On y voit que la plupart des étoiles suivent une
00:21:40ligne. Loin en dessous de cette ligne, on voit les naines blanches. Et au-dessus, on voit les
00:21:47géantes et les super-géantes. Ce que les scientifiques aimeraient comprendre, c'est
00:21:52leur comportement étrange. Certaines d'entre elles effectuent des retours en arrière. Certaines
00:22:00géantes rouges, que l'on pensait en fin de vie, sont redevenues des géantes bleues et ont explosé
00:22:06à ce stade-là. D'autres ont encore changé d'avis pour finalement redevenir rouges avant d'exploser.
00:22:13Parfois même, elles explosent au stade intermédiaire, celui de géantes jaunes. Comme
00:22:21tu le vois, elles ne répondent pas toujours à un schéma défini. Et c'est bien ce qui intrigue
00:22:26les chercheurs. Prenons un exemple. Tu as peut-être entendu parler de Betelgeuse. C'est la deuxième
00:22:40super-géante rouge, la plus proche du système solaire, connue depuis longtemps et facilement
00:22:46observable. Elle se situe dans la constellation d'Orion. Son diamètre est environ 750 fois plus
00:22:55grand que celui du Soleil. Les chercheurs l'étudient, car elle nous en apprend beaucoup
00:23:00sur les étoiles géantes. Elle aussi adopte parfois un étrange comportement. En janvier 2020,
00:23:09sa luminosité a brusquement diminué et elle s'est mise à tourner beaucoup plus rapidement que
00:23:15d'ordinaire. Certains ont pensé qu'elle allait exploser bientôt. Ce ne fut pas le cas. Les
00:23:24scientifiques ont avancé l'explication suivante. Elle aurait expulsé un nuage sphérique de poussière
00:23:30qui l'aurait en partie cachée. D'ailleurs, elle n'aurait pas changé de vitesse de rotation non
00:23:36plus. Sa surface bouillonnante aurait été confondue avec une rotation rapide. Finalement,
00:23:45sa luminosité n'a pas diminué. En revanche, son diamètre s'est réduit. En quinze ans,
00:23:52il aurait perdu la distance de Vénus au Soleil et ce processus semble s'accélérer.
00:23:58Les chercheurs spéculent actuellement sur des processus en train de modifier la convection
00:24:06de cellules géantes et qui affecteraient les mesures. Les mouvements de convection sont
00:24:12l'ensemble des mouvements internes, horizontaux et verticaux, générés dans une masse fluide.
00:24:18Tous ces changements, rapprochés dans le temps, indiqueraient une fin prochaine.
00:24:24Là-dessus non plus, les scientifiques ne sont pas d'accord. Certains pensent que Betelgeuse
00:24:32se trouve à l'étape finale de fusion du carbone. D'autres pensent qu'elle est à l'étape de fusion
00:24:38de l'hélium. Certains affirment même qu'elle a déjà explosé et que l'information de cet
00:24:45événement serait en route vers la Terre. On observe des phénomènes, on tire des conclusions
00:24:52et l'on découvre une exception qui remet tout en question. Pour nous aider à y voir plus clair,
00:24:59les scientifiques misent sur l'étude des ondes gravitationnelles.
00:25:04Newton au XVIIe siècle théorise la gravitation universelle. Les masses s'attirent avec des
00:25:18variations en fonction de leur poids et de leur distance. Einstein au XXe siècle propose
00:25:25une vision différente. La masse des objets déforme l'espace-temps. Souviens-toi de la
00:25:32bille posée au milieu d'un tissu tendu. Elle attirerait tout autre objet posé sur le tissu.
00:25:38D'après Einstein, ce n'est pas la bille qui attire l'autre bille, mais la déformation de
00:25:45l'espace créée par sa masse. Donc, plus la masse d'un objet est grande, plus la courbure
00:25:52de l'espace-temps est élevée, plus la gravité est importante. Un objet très massif comme une
00:25:59étoile géante qui se déplace dans l'espace-temps va déplacer cette courbure et faire apparaître une
00:26:05perturbation de ce dernier. C'est l'onde gravitationnelle. La perception de ces ondes
00:26:12ouvre une nouvelle fenêtre sur l'univers. En 1974, la découverte d'un premier pulsar
00:26:21binaire a permis de démontrer indirectement l'existence de ces ondes. Il fallait alors
00:26:28construire des instruments capables de les détecter directement. Les projets LIGO aux
00:26:34Etats-Unis et VIRGO en Europe étaient nés. Il a fallu du temps avant de pouvoir les détecter,
00:26:47car ils nécessitent des objets d'une masse stupéfiante et sont d'une très faible fréquence.
00:26:53En 2015, on a repéré les ondes gravitationnelles de deux trous noirs entrés en collision. Ces
00:27:02trous noirs faisaient respectivement 36 et 29 masses solaires. Nous pensons maintenant que ces
00:27:10deux trous noirs se sont rapprochés en tournoyant pendant des milliards d'années. Alors qu'ils se
00:27:16rapprochaient, leurs orbites ont accéléré, jusqu'à tourbillonner l'une autour de l'autre à
00:27:23une vitesse folle, en émettant des quantités colossales d'énergie sous forme d'ondes
00:27:29gravitationnelles. Les trous noirs ont émis plus d'énergie que l'univers tout entier,
00:27:35sous toutes les formes de rayonnement. Puis, ils ont fusionné. Le nouveau trou noir ainsi créé a
00:27:45oscillé quelques instants avant de se stabiliser. On sait que cette collision s'est produite à
00:27:52environ 1,3 milliard d'années-lumière de la voie lactée. En 2016, les chercheurs ont observé leur
00:28:01première fusion d'étoiles à neutrons et réussi à expliquer de nombreux phénomènes restés mystérieux
00:28:07jusqu'alors. Mais comment observer les ondes gravitationnelles plus précisément ?
00:28:15Tout à l'heure, nous avons exploré les pulsars. Ceux-ci sont très utiles pour détecter des ondes
00:28:27gravitationnelles. Ils envoient des signaux radio très réguliers, parfois plusieurs centaines de
00:28:34fois par seconde. Les chercheurs ont utilisé en réseau de plus de 100 pulsars, en espérant
00:28:41repérer d'infimes variations de fréquence dans les signaux émis. En utilisant un système de
00:28:49miroirs placé à quelques milliers de kilomètres de distance, les scientifiques ont repéré un
00:28:55signal plus étiré, qui équivaut à des changements inférieurs à un millionième de seconde sur plus
00:29:01de 20 ans. Incroyable, non ? Pourtant, cela suffit à prouver l'existence d'une onde gravitationnelle.
00:29:09Ces oscillations dans la courbure de l'espace-temps sont produites par des phénomènes très violents,
00:29:17tels que l'explosion d'une étoile, la collision entre deux étoiles à neutrons, ou la fusion de
00:29:24trous noirs. Il semblerait que la Terre soit traversée par des ondes gravitationnelles à
00:29:31chaque instant, mais heureusement, nous ne les percevons pas. Tout comme les ondes électromagnétiques,
00:29:38les ondes gravitationnelles transportent de l'énergie, de la quantité de mouvements et
00:29:45du moment cinétique. Les scientifiques pensent que les ondes gravitationnelles résultant du
00:29:51Big Bang auraient laissé des traces observables dans le rayonnement fossile. Ils aimeraient
00:29:59retrouver ces traces, car leur découverte permettrait de mieux comprendre les débuts
00:30:04de l'univers et son évolution. L'astronomie gravitationnelle, comme on l'appelle, est donc
00:30:12toute jeune, mais très prometteuse. Le nombre de détections ne cesse d'augmenter, et l'on observe
00:30:19désormais des amorces de tendances pertinentes sur le plan statistique. Les scientifiques espèrent,
00:30:27avec ces statistiques, affiner la mesure de la constante de Hubble. Les ondes gravitationnelles
00:30:35bouleversent déjà nos connaissances dans le domaine de l'évolution stellaire, de l'astrophysique
00:30:41galactique, de la physique des astres denses et de la matière extrême et de la cosmologie
00:30:47primordiale. Des projets sont en cours afin de créer des détecteurs géants et de diversifier
00:30:55les techniques de détection. Nous allons pouvoir écouter l'univers.
00:31:06Mais assez parlé des étoiles, ce ne sont pas les seuls à s'envelopper de mystères. Certaines
00:31:12planètes aussi intriguent les chercheurs. Nous connaissons assez bien les huit planètes du
00:31:18système solaire, mais qu'en est-il des planètes plus lointaines ? Celles qui se situent au-delà
00:31:25de notre système solaire. On les appelle des exoplanètes. Elles sont difficiles à observer,
00:31:33bien sûr du fait de la distance qui les sépare de nous, mais aussi parce qu'elles tournent
00:31:38souvent près de leur étoile, très lumineuse. Le télescope spatial Hubble, ainsi que l'observatoire
00:31:47du Paranal situé au Chili, nous apportent des observations intéressantes. Cet observatoire
00:31:55est actuellement l'un des plus hauts lieux de l'étude des exoplanètes, grâce à l'instrument
00:32:01d'optique adaptive SPHERE. Cet instrument produit des images d'exoplanètes jeunes et massives et
00:32:08de disques protoplanétaires entourant les étoiles et soupçonnées d'être les régions où elles se
00:32:14forment. Les premières images d'une exoplanète nous sont parvenues en 2005.
00:32:202M1207b est une planète de plus de cinq fois la masse de Jupiter. Elle orbite à deux fois la
00:32:35distance de Neptune au Soleil. Elle est si éloignée de son étoile haute qu'il a fallu
00:32:40presque une année pour démontrer qu'elle était gravitationnellement liée à cette étoile.
00:32:45L'observatoire a aussi étudié, en 2003, une planète plus proche, Beta Pictoris B. Sa
00:32:54découverte ne fut annoncée qu'en 2008. Elle se situe à huit fois la distance Terre-Soleil de
00:33:02son étoile haute. C'est une planète très jeune, très chaude et très lumineuse, dont la masse
00:33:09attendrait 13 fois celle de Jupiter. Son âge est estimé à moins de 20 millions d'années. Elle est
00:33:16si jeune que le disque d'accrétion autour de l'étoile haute est encore visible. Il faut des
00:33:22instruments très perfectionnés pour observer ces planètes. Il faut en plus distinguer la
00:33:29lumière réfléchie par la planète de celle émise par son étoile.
00:33:39Avant d'obtenir les images d'une exoplanète, faut-il encore la détecter ? C'est en 1995 que
00:33:47Michel Maillol et son étudiant découvrent la première exoplanète. Ils détectent dans le
00:33:53spectre de l'étoile Peg 51 des oscillations qui correspondraient à une planète. Ils passent
00:34:00l'été à vérifier leurs informations avant d'annoncer la nouvelle. 51 Pegasi b est une nouvelle planète,
00:34:09bien différente de celle que nous connaissons. Elle tourne autour de son étoile en seulement
00:34:17quatre jours. Elle est si proche d'elle que sa température dépasse les 1000 degrés Celsius.
00:34:24Cela va révolutionner la recherche de planètes extérieures aux systèmes solaires.
00:34:28Maintenant, nous savons où les chercher et nous les trouvons.
00:34:40Aujourd'hui, nous en avons repéré plus de 5500, dont plusieurs systèmes planétaires multiples,
00:34:46c'est-à-dire comptant plusieurs planètes. De 2009 à 2018, la mission Kepler en a découvert
00:34:54plus de 2600. La diversité de ces planètes est beaucoup plus importante que dans le système
00:35:00solaire. Les méthodes d'observation ont évolué. On utilise maintenant la méthode des transits.
00:35:08Cette méthode consiste à observer une étoile en continu et à mesurer la baisse de luminosité
00:35:15lorsque la planète passe devant elle. Cette éclipse permet de déduire le rayon de la
00:35:23planète et d'apporter une contrainte supplémentaire sur le plan d'inclinaison de l'orbite planétaire.
00:35:29La découverte des exoplanètes remet en question bien des certitudes sur le fonctionnement de
00:35:37l'univers. Nos connaissances fondent sur l'étude de notre système solaire et de ses
00:35:448 planètes situées à une place bien précise et dont les mouvements sont prévisibles sur le long
00:35:51terme. La distribution quasi aléatoire des planètes géantes dans les systèmes exoplanétaires a
00:35:59surpris et a mis en avant le fait qu'il y avait d'autres systèmes fonctionnant différemment.
00:36:05On découvre qu'un système planétaire peut être chaotique, dynamique et parfois instable. Mais
00:36:14que savons-nous aujourd'hui sur les exoplanètes ? Elles sont pour la plupart très différentes de
00:36:25celles de notre système solaire. Comme elles sont proches de leur étoile, elles sont très chaudes.
00:36:32On les appelle des Jupiter chaudes. Elles ont une atmosphère épaisse, principalement constituée
00:36:41d'hydrogène et d'hélium. Les nuages que l'on trouve sur ces planètes sont composés de matériaux
00:36:49plus surprenants que l'eau, comme le titane ou le carbone. On parle souvent de leur grande taille,
00:36:56mais certaines sont petites, c'est-à-dire un peu plus grosses que la Terre. Mais ce qui nous
00:37:03intéresse avant tout, c'est de savoir si elles peuvent abriter la vie. Eh oui, toujours la même
00:37:09question. On sait que certaines exoplanètes se situent en zone d'habitabilité, c'est-à-dire à
00:37:16une distance de leur étoile où la température autoriserait la présence d'eau liquide à leur
00:37:22surface. Sur les 5500 exoplanètes recensées, seules une cinquantaine sont d'une taille terrestre
00:37:30et se trouvent dans cette zone d'habitabilité. Mais pour l'instant, on ne sait pas de quoi
00:37:37elles sont composées. Pour cela, il faudrait connaître leur diamètre et leur masse pour en
00:37:42déduire leur densité. À partir de ces paramètres, les scientifiques peuvent déterminer si elles sont
00:37:49plutôt rocheuses ou gazeuses. Les chercheurs ont repéré quelques planètes qui pourraient
00:38:02répondre aux conditions nécessaires au développement d'une forme de vie. Le télescope
00:38:08Hubble a dessolé de l'eau dans l'atmosphère d'une exoplanète, mais la température de 425
00:38:14degrés Celsius de la planète la rend inhabitable. Reste maintenant à continuer les recherches et à
00:38:23observer ces curieuses planètes de plus près. Les chercheurs ont aussi observé des planètes
00:38:29étranges. La planète WASP-103b, une fois et demie plus grande que Jupiter, a la forme d'un
00:38:39ballon de rugby. Cette forme se réduit à la force des marées intenses de son étoile. XO-3b,
00:38:49observé par le télescope Spitzer, est onze fois plus massif que Jupiter et complète le tour de
00:38:55son étoile en seulement trois jours. On y passe de l'hiver à l'été en quelques minutes. Dans
00:39:05l'atmosphère de WASP-121b, une vapeur métallique verrait l'aluminium se condenser avec l'oxygène
00:39:13pour former du corundum. Ce composé produirait des rubis et des saphirs s'il est combiné avec
00:39:20d'autres métaux, justement présents dans l'atmosphère de cette planète. Comme tu le vois,
00:39:28la recherche sur les exoplanètes n'en est qu'à ses débuts et elle est passionnante. Une vraie
00:39:35chasse au trésor pour nos scientifiques. Revenons un moment sur les disques protoplanétaires. Nous
00:39:47les avons brièvement vus plus haut, mais sais-tu ce que c'est ? C'est un disque qui tourne autour
00:39:54d'une jeune étoile en formation, constituée de gaz et de poussière, à partir desquels se forment
00:40:00les corps. Son rayon est de l'ordre de quelques centaines d'unités astronomiques. Il est assez
00:40:07fin sans être tout plat. Il est plus chaud au centre que vers l'extérieur. En les étudiant,
00:40:15nous pouvons mieux comprendre la genèse des planètes. Les scientifiques avaient élaboré des
00:40:22théories concernant l'existence de ces disques et leur rôle dans la création des planètes.
00:40:27Ils se doutaient qu'ils existaient. Mais il a fallu attendre 1995 pour que le télescope
00:40:36spatial Hubble photographie plusieurs de ces disques. Un disque protoplanétaire est composé
00:40:43d'environ 99% d'hydrogène et d'hélium, et d'1% d'éléments plus lourds. Donc beaucoup de gaz et
00:40:52très peu de poussière. Parmi ces gaz et poussière, on trouve de l'oxygène, du carbone, du silicium,
00:41:00du fer, du nickel, à l'état solide ou vapeur. Les planètes se forment dans ces disques en
00:41:09plusieurs étapes. Les éléments de poussière se coltent entre eux, puis ils grandissent rapidement
00:41:16sous l'effet de la gravité. La planète suit ensuite une croissance oligarchique,
00:41:23c'est-à-dire plus calme, mais toujours impressionnante.
00:41:26En 2023, le télescope James Webb a fait une découverte fascinante en observant la composition
00:41:40d'un disque protoplanétaire, c'est-à-dire les ingrédients d'une future planète. Parmi
00:41:47ces ingrédients, il y a beaucoup de carbone. Ce disque a été choisi car son étoile, J160532,
00:41:57est plutôt jeune, donc les planètes ne sont pas encore formées. Les atomes de carbone se sont
00:42:04associés à des atomes d'hydrogène, pour aboutir à des molécules parfois étonnantes, jamais encore
00:42:11trouvées dans un disque. Les scientifiques pensent que le carbone se trouvait sous forme de grains
00:42:17qui ont été vaporisés par l'activité intense de l'étoile. C'est pourquoi, dans ce disque-là,
00:42:24il est si présent. Ce scénario est très semblable à celui qui a mené à la formation de la Terre.
00:42:31Le comprendre nous aiderait à mieux appréhender la formation de systèmes solaires et des planètes
00:42:39qui le composent. Il reste maintenant à savoir si cette découverte est une exception,
00:42:47ou si tous les disques autour de petites étoiles ont cette surabondance de carbone.
00:42:58On sait que les planètes géantes gazeuses ne sont pas les seuls corps à avoir un anneau.
00:43:03Certains petits corps célestes sillonnant le système solaire au-delà de Neptune possèdent
00:43:10un anneau également, comme Chariklo ou Oméa, dont l'anneau a été découvert en 2017.
00:43:17Tous ces anneaux se situent en-dessous d'une certaine distance limite par rapport au corps
00:43:25central, appelée limite de Roche. Mais voilà que le satellite européen Cheops,
00:43:32pointant vers Quawar, une planète naine glacée, découvre qu'elle a aussi un anneau,
00:43:38là où il ne devrait pas y en avoir. Ce dernier se trouverait à 4100 km en-dehors de la limite
00:43:48de Roche, deux fois plus loin que ce que l'on pensait être la distance maximale.
00:43:53Ils devraient normalement se disperser. Le matériau de l'anneau devrait s'accréter
00:44:01et former des satellites naturels. Les températures glaciales de Quawar pourraient
00:44:08jouer un rôle en empêchant les particules de glace de se coller, mais des recherches
00:44:13supplémentaires sont nécessaires pour bien comprendre ce phénomène.
00:44:18L'étude de ces planètes naines, Quawar fait la moitié de la taille de Pluton,
00:44:25est rendue difficile par leur petite taille et leur éloignement. Cette découverte remet en
00:44:32question les théories sur la façon dont les systèmes d'anneaux sont formés. Mais qu'est-ce
00:44:38qu'une planète naine ? Le terme de planète naine a été défini en 2006. Une planète naine
00:44:51tourne autour du Soleil et a une masse suffisante pour être en équilibre, entourée d'objets plus
00:44:57petits, solides ou gazeux. Le fait de ne pas avoir nettoyé son orbite de ces objets la distingue
00:45:05des autres planètes. Mais en réalité, une planète naine n'est pas considérée comme une planète.
00:45:12Elle se situe entre la planète et l'astéroïde. Dans notre système solaire, les critères sont
00:45:22d'abord en diamètre de 1000 à 2500 km. Pour te donner une idée, le diamètre de mercure mesure
00:45:314880 km, alors que mercure est la plus petite des planètes. Ensuite, une planète naine a une
00:45:40forme sphérique ou ovoïde, alors que les astéroïdes ont des formes irrégulières.
00:45:45Elle doit être en orbite autour du Soleil, ce qui exclut les satellites d'autres planètes. Enfin,
00:45:55elle ne doit pas avoir fait place nette dans son voisinage orbital. Aujourd'hui,
00:46:01cinq astres sont considérés comme des planètes naines. Par ordre des croissants,
00:46:07il y a Eris, Pluton, Cérès, Makemake et Oméa. Elles sont toutes plus petites que la Lune.
00:46:15Partons maintenant vers une des plus belles choses de l'univers, les nébuleuses. Rien que
00:46:27le nom évoque le mystère. L'adjectif nébuleux évoque quelque chose qui manque de clarté,
00:46:33qui est caché par des nuages, qui est flou et donc mystérieux. Il évoque aussi un mauvais
00:46:41présage. Espérons que ce ne soit pas le cas en astronomie. Allons voir de plus près.
00:46:53Pendant longtemps, en astronomie, le terme nébuleuse désignait tout objet céleste d'aspect diffus. La
00:47:01définition qui prime aujourd'hui est celle d'un objet céleste composé de gaz raréfiés,
00:47:06de plasma ou de poussière interstellaire. Par poussière, tu le sais déjà, nous voulons dire
00:47:14de minuscules grains rocheux qui contiennent du silicate, de l'oxyde d'aluminium et du calcium.
00:47:20Cette poussière n'émet pas de lumière, mais elle la diffuse très bien et dans toutes les
00:47:26directions. Les nébuleuses se classent parmi les plus beaux corps célestes. À quoi ressemble-t-elle?
00:47:35Elles sont difficilement observables à l'œil nu, mais les télescopes Hubble et James Webb nous
00:47:43ont offert beaucoup d'images. On y voit des sortes de nuages colorés, bleus, violets, roses, un peu
00:47:51comme une tâche d'essence sur le sol. Les couleurs s'étalent sur le fond noir de l'espace et des
00:47:58points lumineux s'ajoutent à la tâche géante. On comprend que les astronomes soient fascinés par
00:48:04leur beauté. Existe-t-il différents types de nébuleuses? Oui, elles sont classées en six
00:48:12grands groupes. Tout d'abord, les nébuleuses planétaires, nommées ainsi par William Herschel
00:48:23en 1785. À travers son télescope, il voyait un cercle ressemblant à une planète. Il s'agissait
00:48:32en fait de gigantesques bulles de gaz éjectées autour d'une étoile mourante. Les plus
00:48:40impressionnantes sont celles de l'hélice et de l'allier. Une photographie de cette
00:48:46dernière montre un cercle bleu entouré d'un halo orangé. Ensuite, il existe des nébuleuses par
00:49:00réflexion, qui se composent d'immenses nuages de poussière et d'hydrogène, réfléchissant la
00:49:05lumière d'une ou plusieurs étoiles voisines. Le plus souvent, elles sont bleues. Il y a aussi
00:49:17les Raymanons de Supernova, regroupant des nébuleuses très étendues. Elles se forment à
00:49:25la suite de l'implosion d'une étoile supermassive mourante, ou après l'explosion d'une naine blanche.
00:49:30Ces nébuleuses ont une durée de vie assez limitée, à l'échelle astronomique bien sûr.
00:49:40La nébuleuse du crabe et les dentelles du cygne en font partie. Elles ressemblent à de longs
00:49:46fils bleus et jaunes, avec des reflets plus clairs ou plus foncés, qui traversent le ciel.
00:49:51La nébuleuse du crabe se situe à 6300 années-lumière de notre terre. Sa belle couleur bleue et son
00:50:01impressionnant pulsar tournant sur lui-même 30 fois par seconde en font un des objets du
00:50:07ciel les plus fascinants à observer. Des nébuleuses localisées autour de certaines étoiles volfraillées
00:50:20sont appelées bulles de volfraillés. Elles se situent donc autour d'astres très massifs et très
00:50:28chauds arrivant en fin de vie. Elles se forment à la suite de l'expulsion progressive des couches
00:50:35externes de ces étoiles. On peut citer ici la nébuleuse du casque de Thor, ou celle du croissant.
00:50:43En image, on voit un gros nuage bleu et rose, constellé de points lumineux blanc, bleu et orange.
00:50:57Les régions d'hydrogène ionisé, les H2I, forment un autre type de nébuleuse. Ce type se présente
00:51:05sous la forme de nuages d'hydrogène possédant plusieurs atomes ionisés. Un atome ionisé est
00:51:12un atome neutre qui a perdu ou acquis des électrons et est ainsi devenu porteur de
00:51:18charges électriques. Ces nébuleuses sont souvent associées à des hamas ouverts d'étoiles jeunes,
00:51:25dont la proximité entraîne l'ionisation de l'hydrogène qu'elles renferment. La tarantule
00:51:33est une de ces régions, mais heureusement elle ne ressemble pas à une grosse araignée velue.
00:51:38On dirait plutôt un amoncellement de nuages rouges et orangés, avec une zone blanche en son centre.
00:51:46Mais peut-être que ceux qui l'ont nommée ainsi ont perçu la silhouette d'une araignée.
00:51:52La plus célèbre région d'hydrogène ionisé est celle d'Orient. Elle se situe à 1350 années-lumière
00:52:04de la Terre, dans la voie lactée. Tu peux facilement l'observer à l'œil nu, en l'absence
00:52:11de pollution lumineuse, si tu te trouves dans l'hémisphère nord. Elle se trouve dans l'épée
00:52:18d'Orient, un alignement de trois étoiles. Elle est entièrement éclairée par un groupe de quatre
00:52:25étoiles très massive et très lumineuse, située en son centre, appelé le trapèze.
00:52:31Les piliers de la création, photographiés pour la première fois en 1995 par le télescope Hubble,
00:52:41font également partie des H2i. Ils ressemblent aux concrétions couleur terre que l'on trouve
00:52:49dans les grottes, mais ce sont des colonnes de gaz. Les nébuleuses obscures forment le
00:53:01sixième type de nébuleuses. Elles se composent d'épais nuages de poussière interstellaire et
00:53:08de gaz noble, qui absorbent une partie de la lumière qui les traverse. Elles sont donc très
00:53:14sombres et obscurcissent même d'autres nébuleuses ou des étoiles. Les plus spectaculaires sont la
00:53:23tête de cheval ou le sac de charbon, qui constituent la partie la plus sombre de la voie lactée.
00:53:29Personnellement, je ne vois pas une tête de cheval, mais plutôt un homme sans tête, sombre,
00:53:36surgissant sur un fond rose. Mais peut-être que cela dépend de la photo observée.
00:53:45Il y a des milliers de nébuleuses dans l'univers, certaines plus impressionnantes ou plus belles que
00:53:50d'autres. Les seules observables à l'œil nu sont celles d'Orion et la Carène. Les autres sont
00:53:59trop éloignées de nous. Il te faudra utiliser des fumelles puissantes pour l'astronomie ou un
00:54:05télescope pour les apercevoir. Il faudra aussi que tu te trouves loin de toute source lumineuse,
00:54:11ce qui devient de plus en plus difficile. Les nébuleuses sont l'endroit où naissent ou meurent
00:54:19les étoiles. Faire naître une étoile, c'est magique, non ? Tu as compris également que les
00:54:28formes et les couleurs qui constituent les nébuleuses dépendent de leur densité et des
00:54:33matériaux et gaz qui les composent, ainsi que de la température. L'hydrogène brille par exemple
00:54:41d'une belle couleur rose, alors que l'oxygène donne plutôt du bleu. La densité d'une nébuleuse
00:54:49est très ténue, quelques milliers d'atomes par centimètre cube. En comparaison,
00:54:54l'atmosphère terrestre est mille fois mille milliards plus dense. Pour faire simple,
00:55:03une nébuleuse est un joli nuage vide. À propos de nuages, as-tu déjà entendu parler du nuage de Horte ?
00:55:19Le nuage de Horte serait une sphère formée de comètes gelées, donc inactive et invisible,
00:55:25qui entourerait le système solaire à grande distance. Il se situerait aux limites du système
00:55:32solaire, bien au-delà de l'orbite des planètes. Sa limite externe, qui formerait la frontière
00:55:40gravitationnelle du système solaire, se situerait à plus d'un millier de fois la distance qui sépare
00:55:46le Soleil de Neptune. Il porte le nom de l'astronome hollandais qui, en 1950, a publié
00:55:54le résultat de ses travaux sur les comètes. Aucune observation directe n'a été faite, il est donc
00:56:02encore théorique. Mais les scientifiques se fondent sur leur analyse de l'orbite des comètes pour
00:56:08imaginer son existence et sa forme. Les chercheurs affirment aujourd'hui que les comètes proviennent
00:56:15de deux endroits bien distincts, la ceinture de Kuiper, vers laquelle je t'emmènerai dans un
00:56:20instant, et le nuage de Horte. Ce dernier s'étend jusqu'à 30 000 milliards de kilomètres selon
00:56:28certains. Il faudrait environ 300 ans à un vaisseau spatial pour atteindre sa limite intérieure. De
00:56:37quoi décourager quelqu'un qui en aurait l'idée. Il contient l'essentiel des comètes du système
00:56:44solaire et alimente même la ceinture de Kuiper. Il serait constitué de mille milliards de comètes,
00:56:52dont la masse représenterait celle de 40 masses terrestres. Mais ne va pas t'imaginer un nuage
00:56:59très dense. Les noyaux de roche et de glace qui constituent le nuage sont séparés les uns des
00:57:08autres d'environ 10 millions de kilomètres. Ce nuage est absolument gigantesque. Il est
00:57:16probablement formé d'objets célestes éjectés lors de la genèse du système solaire par des
00:57:22phénomènes comme la résonance avec les planètes géantes. Ces objets sont composés d'eau,
00:57:28d'ammoniaque ou de méthane glacé. Deux parties composent ce nuage géant, un disque interne
00:57:37appelé nuage de Hort interne ou nuage de Hills en forme de tord, et un ensemble sphérique externe
00:57:44appelé nuage de Hort externe. Tout simplement. Le nuage externe serait la source de la plupart des
00:57:53comètes à longue période. Le nuage interne serait celui des comètes de type Hallé. Les comètes de
00:58:01courte période proviendraient de la ceinture de Kuiper. Approchons-nous de celle-ci.
00:58:13La ceinture de Kuiper est une région située dans le plan du système solaire, au-delà de l'orbite
00:58:19de Neptune. Elle forme un anneau autour du système solaire, d'où son nom de ceinture. Elle doit son
00:58:28nom à l'astronome hollandais qui suggéra son existence en 1951. Elle commence probablement
00:58:35entre 30 et 55 unités astronomiques et s'étend jusqu'à 100 à 150 centaines d'unités astronomiques.
00:58:43Pour rappel, une unité astronomique est l'unité de mesure qui correspond à la distance moyenne
00:58:51qui sépare la Terre du Soleil, soit 150 millions de kilomètres. Mais malgré sa taille, la masse
00:59:01totale des objets que contient la ceinture de Kuiper ne représenterait que 10% de la masse
00:59:07de la Terre. On pense qu'elle contient plus de 200 millions de petits corps glacés, de petits
00:59:15astéroïdes et de corps susceptibles de devenir des comètes. Ces corps n'ont pas pu se regrouper
00:59:22pour former une planète à cause de la présence de Neptune dans son voisinage. L'immense gravité
00:59:30de Neptune n'a pas permis aux petits corps de fusionner. La ceinture de Kuiper contient
00:59:41également quelques corps assez gros, comme les quatre planètes naines. Pluton, dont le diamètre
00:59:47mesure environ 2375 km. Avec sa lune Charon, il forme ce que l'on appelle un binaire. Eris,
00:59:56de 2326 km de diamètre, mais plus dense et plus massive que Pluton. Makemake, de 1430 km de
01:00:07diamètre. Omea, de 1632 km de diamètre, et qui a la particularité d'avoir une forme d'œuf et de
01:00:17posséder un anneau. Un autre objet, Ixion, a été découvert en 2001. Sa nature n'est pas très bien
01:00:27connue, on ne l'a pas encore classé comme planète naine, ou plutôt comme astéroïde. Là encore,
01:00:36les planètes géantes jouent un rôle. Ce sont les perturbations gravitationnelles qu'elles
01:00:41engendrent qui modifient de temps en temps l'orbite d'un de ces corps et déclenchent
01:00:47un changement de trajectoire vers le Soleil. La ceinture de Kuiper n'était qu'une hypothèse jusqu'en
01:00:551992, où des images du ciel ont enfin révélé des corps situés à plus de 30 unités astronomiques.
01:01:04Ils sont difficilement visibles, car très éloignés de nous, mais aussi car leur mouvement apparent
01:01:14est très lent. Il leur faut plusieurs siècles pour compléter une orbite autour du Soleil.
01:01:27Depuis la Terre, seuls les objets de grande taille sont observables, ce qui font généralement plus de
01:01:33100 km de diamètre. Cette ceinture intéresse les chercheurs pour au moins deux raisons. Tout
01:01:41d'abord, il est probable que les objets qui la composent soient des restes extrêmement primitifs
01:01:47des phases précoces d'accrétion du système solaire. On pense également qu'elle est la
01:01:54source des comètes à courte période. Une théorie récente affirme qu'elle ne s'est pas formée là
01:02:01où elle se situe actuellement. Elle se serait formée plus près du Soleil. Ce serait Neptune,
01:02:09en s'éloignant du Soleil, qui l'aurait poussée jusqu'à sa position actuelle. L'étude des corps
01:02:17de la ceinture de Kuiper et de leur déplacement a conduit à une nouvelle étude passionnante,
01:02:22la recherche de la planète neuf. Cette planète mystérieuse aurait quand même la taille de
01:02:31Neptune. Certains astronomes pensent qu'elle existe et que c'est à cause d'elle que certains corps
01:02:38de notre ceinture auraient une orbite particulière. Elle serait liée à l'influence gravitationnelle
01:02:46d'une planète. Les recherches sont en cours, mais aucune mission spatiale n'est prévue pour le moment.
01:02:53La seule sonde qui a étudié de près la ceinture de Kuiper est New Horizons, qui a survolé Pluton
01:03:03en 2015, après neuf ans de voyage, et exploré Arrokoth en 2019. Arrokoth est devenu le corps
01:03:13le plus éloigné du système solaire, exploré par un engin spatial. Je t'ai parlé de comètes à longue
01:03:20durée et à courte durée, mais qu'est-ce qu'une comète exactement ?
01:03:32Une comète est encore plus ou moins sphérique, qui peut atteindre une dizaine de kilomètres de
01:03:37diamètre. Il est constitué de glace et de poussière. Son nom, qui signifie « que », vient du grec,
01:03:45« koma ». Lorsqu'elle s'approche du Soleil, une partie de sa matière se sublime, ce qui signifie
01:03:53que l'eau glacée devient gazeuse. L'astre développe alors une traînée de gaz, longue de
01:04:01plusieurs millions de kilomètres. Cette matière réfléchit la lumière du Soleil, et devient ainsi
01:04:07visible depuis la Terre. Les comètes ont été repérées dès l'Antiquité. Elles apparaissent
01:04:15sur des tableaux et des gravures. Près de 4000 comètes ont été découvertes à ce jour. Elles
01:04:22se sont formées avec le système solaire, dans ces régions froides, il y a 4,6 milliards d'années.
01:04:29Comme nous venons de le voir, elles se forment à deux endroits, le nuage de Horte et la ceinture
01:04:37de Kuiper. Il existe deux sortes de comètes. Les comètes à courte période, dites périodiques,
01:04:51provenant de la ceinture de Kuiper. Leur période est de moins de 200 ans. Elles passent régulièrement
01:04:58près du Soleil, mais perdent une partie de leur masse lors de chaque passage, et finissent par
01:05:04s'éteindre, faute de matière à sublimer. Les comètes à longue période, plus de 200 ans,
01:05:17provenant du nuage de Horte, elles ne passent qu'une fois près du Soleil. On dit qu'elles
01:05:23sont non périodiques. L'espérance de vie des comètes périodiques est très courte. Mais alors,
01:05:31comment peut-il encore y en avoir après 4,6 milliards d'années ? Simplement car des comètes
01:05:38à longue durée deviennent parfois des comètes à courte durée, lorsqu'elles passent à proximité
01:05:44d'une planète. Leur trajectoire peut alors être modifiée et aboutir à une orbite elliptique.
01:05:50Les comètes ont des périodes d'activité cyclique, puisqu'elles suivent une orbite. Elles prennent
01:05:58des années à accomplir leur révolution orbitale. Grâce aux calculs des astronomes, nous pouvons en
01:06:06apercevoir de temps en temps. Nous savons quand elles passeront. Une des comètes les plus célèbres
01:06:13est la comète de Halley, qui a un cycle de 76 ans. Ce cycle avait déjà été repéré en 1705 par
01:06:21l'anglais Edmund Halley. Le noyau de cette comète, de forme irrégulière, mesure 16 km de long et
01:06:308 de large. Sa queue peut se dérouler sur quelques 50 millions de kilomètres. À sa surface, on peut
01:06:39distinguer des collines, des vallées et des cratères, dès qu'elles s'échappent des gaz et des
01:06:44poussières qui alimentent la chevelure et la queue. Son dernier passage remonte à 1986. Elle sera donc
01:06:52à nouveau visible en 2061. Elle a atteint son aphélie, c'est-à-dire le point de son orbite le
01:07:02plus éloigné du Soleil, en décembre 2023. Elle a donc entamé son voyage retour dans notre direction.
01:07:10Halley est également la première comète à avoir été approchée par des sondes. Les
01:07:17sondes spatiales soviétiques Vega 1 et 2, qui croisèrent son noyau à moins de 9000 km,
01:07:24puis la sonde européenne Giotto, qui s'approcha à moins de 600 km.
01:07:29En avril 2024, tu as pu peut-être apercevoir une autre comète, la comète mère des dragons,
01:07:43appelée aussi comète du diable. Le meilleur jour pour la voir était le 21 avril,
01:07:48puisqu'elle atteindra son perihelii, son point le plus proche du Soleil. Elle est de retour après
01:07:56un voyage de 71 ans. Une paire de jumelles ou un petit télescope suffiront pour la voir.
01:08:03Son surnom vient du fait qu'elle expulse périodiquement le contenu de son noyau
01:08:09glacé dans l'espace, ce qui accroît son éclat. Sa composition, mêlant glace, poussière et roche,
01:08:17fait qu'elle présente une tête couleur émeraude, due à la présence de molécules de carbone
01:08:23diatomique et à la lumière du Soleil. Des sortes de cornes sont apparues à sa surface à la suite
01:08:30d'une éruption en 2023. On l'appelle donc aussi comète du diable. Elle fait partie des dix plus
01:08:38grosses comètes connues à ce jour. En 1811, un astronome amateur repère la comète C,
01:08:46slash 1811 F1, qui a été visible pendant neuf mois. Mais la comète Halbop détient le record
01:08:55de la plus longue période de visibilité, avec 18 mois, entre 1996 et 1997.
01:09:09Avant de continuer notre voyage, sache que les pluies d'étoiles filantes auxquelles nous
01:09:14assistons régulièrement sont dues au croisement de la Terre avec un corps rocheux. Tu as donc
01:09:22compris que les étoiles filantes n'étaient pas des étoiles. On les appelle aussi météores. Ces
01:09:29phénomènes lumineux se produisent lorsque des particules de poussière issues d'une comète
01:09:34ou d'un astéroïde entrent en collision avec l'atmosphère de la Terre. Ces poussières pénètrent
01:09:42à très grande vitesse dans l'atmosphère, entre 15 et 70 km par seconde. Elles s'enflamment sous
01:09:51l'effet du frottement avec l'air, qui provoque leur ionisation et leur incandescence.
01:09:56Mère des dragons, dont je viens de te parler, est à l'origine d'une pluie d'étoiles filantes
01:10:04annuelles, les Kappa Draconides, que l'on peut voir de mi-novembre à mi-décembre. Puisque nous
01:10:12avons évoqué les astéroïdes, laisse-moi t'expliquer ce qu'ils sont.
01:10:22Ce sont eux aussi des débris de la formation du système solaire, mais ils se situent
01:10:27principalement entre Mars et Jupiter, dans la ceinture principale. Leur composition diffère
01:10:34de celle des comètes. On dit un peu simplement que ce sont des corps morts, sans glace. Ils sont
01:10:41classés selon trois types de familles. Les carbonés, qui sont les plus nombreux, les silicates et les
01:10:49métalliques. Les astronomes en ont identifié plus d'un million, qui font plus d'un kilomètre de
01:10:56diamètre. Certains astéroïdes sortent de leur zone géographique habituelle. Ce sont des
01:11:04géocroiseurs. Ils sont déviés de leur trajectoire et peuvent croiser l'orbite de planètes comme la
01:11:10Terre. Chaque année, 27 500 astéroïdes passent à proximité de la Terre. La NASA les surveille
01:11:19attentivement. Les scientifiques les étudient avec grand intérêt, toujours dans le but de
01:11:27comprendre la naissance du système solaire. Mais les météorites aussi passent près de la Terre. Alors
01:11:41quelle différence y a-t-il entre une météorite et un astéroïde ? Une météorite est beaucoup plus
01:11:48petite qu'un astéroïde ou qu'une comète. Et surtout, certaines sont parvenues à atterrir sur Terre.
01:11:5490 météorites seraient tombées en France ces 500 dernières années. Une météorite a
01:12:05l'apparence d'une roche calciné-noire, à la surface lisse et aux angles saillants. Elle est
01:12:12aussi plus lourde qu'une pierre classique. Nous approchons déjà de la fin de notre voyage. Nous
01:12:20avons rencontré plusieurs objets célestes, certains constitués de matières dures, d'autres plus gazeux.
01:12:27Un autre phénomène interpelle les chercheurs, les rayons cosmiques d'ultra-hautes énergies.
01:12:42Un rayon cosmique est une particule chargée très rapide, provenant du milieu interstellaire.
01:12:48Ces particules sont surtout des protons à 85%, des noyaux d'hélium à 14%, des électrons et
01:12:58d'autres noyaux atomiques qui proviennent du cosmos, de l'espace et même du soleil.
01:13:03Leur énergie est habituellement de 1 GeV, c'est-à-dire l'énergie qu'aurait un électron
01:13:11accéléré par une tension électrique de 1 milliard de volts. La Terre est constamment bombardée par
01:13:20un rayonnement venu du cosmos, mais certains rayons exceptionnels méritent notre attention.
01:13:27L'énergie de certains rayons atteint parfois jusqu'à 10 puissance 11 GeV. Cela ne t'évoque peut-être
01:13:37rien, mais c'est absolument énorme. Ces rayons représentent une véritable énigme pour les
01:13:45astronomes. Ces rayons à très haute énergie sont très rares, seulement quelques événements par
01:13:52kilomètre carré et par siècle, et quelques dizaines d'observations dans le monde en 60 ans.
01:13:57En théorie, de tels rayons, supposés être des protons, devraient être freinés dans leur course
01:14:06par le gaz de photons très diffus qui forment le fameux rayonnement cosmique. C'est un peu compliqué.
01:14:12En bref, ils ne devraient pas atteindre notre atmosphère. Et pourtant, ils sont bien là.
01:14:26Prenons un exemple. En 2021, un rayon cosmique de très haute énergie a été détecté à un niveau
01:14:33rarement atteint. Cela s'est passé dans le désert de l'Utah. Ce rayon, appelé Amaterasu, était le
01:14:42deuxième rayon cosmique le plus doté en énergie jamais enregistré depuis Oh My God en 1991.
01:14:50Le télescope Harry, aux Etats-Unis, détecte ces rayons, ainsi qu'un observatoire en Argentine.
01:14:57Les chercheurs de ces deux observatoires ne sont pas d'accord sur la mesure exacte de leur énergie.
01:15:05La composition d'Amaterasu, ainsi que son origine, restent en mystère. Les particules chargées sont
01:15:15déviées par le champ magnétique de notre galaxie. Nous avons donc un doute sur leur direction d'arrivée.
01:15:22Certains pensent que la matière accrétée par des trous noirs massifs au centre des galaxies
01:15:28formerait des jets de matière à très grande vitesse, qui produiraient des rayons cosmiques.
01:15:34Il nous reste encore beaucoup à découvrir sur ces mystérieux rayons. Pour cela, les chercheurs
01:15:43ont besoin de construire de nouveaux instruments, plus perfectionnés encore. Un défi passionnant
01:15:49pour la communauté scientifique. En attendant, rassure-toi, ces rayons ne sont pas dangereux
01:15:56pour nous, tant que nous restons sur Terre. L'atmosphère et le champ magnétique terrestre
01:16:02nous protègent de la plupart des rayons provenant de l'espace. Avant de terminer notre voyage,
01:16:10arrêtons-nous quelques instants sur des phénomènes découverts récemment.
01:16:20L'Agence spatiale européenne, grâce au télescope spatial Cheops, a détecté un phénomène semblable
01:16:27à un arc-en-ciel sur l'exoplanète WASP-76b, située à 640 années-lumière. C'est la première fois
01:16:38qu'un tel phénomène est observé en dehors de notre système solaire. Cette sphère lumineuse
01:16:46aux couleurs chatoyantes est appelée Gloire. Elle est causée par la lumière de l'étoile haute,
01:16:52réfléchie par des nuages de fer qui dégoulinent en pluie de fer. Cette découverte,
01:17:00toute récente, reste cependant à confirmer. En juin 2021, des astronomes britanniques ont
01:17:13découvert un arc géant qui s'étend sur environ 7% de l'univers observable. En début d'année,
01:17:22les mêmes chercheurs ont repéré une deuxième structure géante, The Big Ring in the Sky.
01:17:28Ces deux structures se situent dans le même voisinage cosmologique et demeurent inexplicables.
01:17:35De tels phénomènes sont incompatibles avec le modèle cosmologique existant.
01:17:41Ils dépassent la limite de taille considérée comme viable, selon nos modèles habituels.
01:17:48Cette limite se situe à 1,2 milliard d'années-lumière, alors que l'arc géant s'étend sur
01:17:56près de 3,3 milliards d'années-lumière. Le Grand Anneau s'étend sur plus d'un milliard d'années-lumière.
01:18:03Sa taille apparente depuis la Terre équivaut à 15 fois celle de la Lune.
01:18:09Les scientifiques s'interrogent sur les forces et les conditions qui ont pu mener à une telle
01:18:16structure. Car notre anneau n'en est pas vraiment un. Il ressemble plutôt à une spirale, ce qui est
01:18:24plutôt rare. Ces deux découvertes posent un double défi aux chercheurs. Ils seront peut-être obligés
01:18:32de reconsidérer les modèles cosmologiques actuels, en particulier ceux concernant la formation et
01:18:40l'évolution des structures à grande échelle dans l'Univers. Le Grand Anneau pourrait être
01:18:46le résultat de processus encore inconnus ou mal compris.
01:18:50En 2017, des astronomes ont découvert un autre objet mystérieux, ressemblant à un caillou long
01:19:03de 150 mètres et large de 100. Surnommé Oumuamua en hawaïen, ce qui signifie «messager», il a été
01:19:12la source de nombreux débats. Premier objet interstellaire à traverser notre système solaire,
01:19:19personne n'était d'accord sur sa véritable nature. Astéroïdes, comètes ou même fragments
01:19:26d'exoplanètes. Contrairement à la plupart des comètes, Oumuamua ne possède ni chevelure brillante
01:19:35ni que de poussière brillante. Le curieux visiteur se démarquait également par sa brillance et une
01:19:42grande variation de luminosité. On avait l'impression de voir un objet métallique
01:19:48reflétant la lumière. Plus étrange encore, après avoir tourné autour du soleil, il a accéléré et
01:19:56s'est écarté de la trajectoire prévue. Selon l'explication la plus probable, ce serait de
01:20:03l'hydrogène piégé à l'intérieur de l'objet qui aurait servi de propulseur. Celui-ci aurait
01:20:09été libéré par la chaleur du soleil. Pour l'instant, on le qualifie de comète. L'absence
01:20:15de queue serait due à sa petite taille. Des observations prévues en 2025 sur les
01:20:23petites comètes devraient permettre d'en savoir plus.
01:20:33Nous aurons voyagé dans notre système solaire, mais aussi au-delà, avec les exoplanètes.
01:20:38Nous avons traversé des objets qui restent sur leur orbite. D'autres qui filent à travers l'espace.
01:20:46Certains très gros, d'autres tout petits. Certains très denses, d'autres très clairs.
01:20:54La recherche de nouveaux corps célestes est sans fin. De quoi laisser rêveurs encore plusieurs
01:21:00générations d'astronomes et de passionnés de l'espace.