Les balises de l’univers

dimanche 20 mai 2012

N°49- LES BALISES DE L’UNIVERS : QUASARS, SUPERNOVÆ et SURSAUTS GAMMA

Daniel Kunth - Le Pommier Poche - 05/08 - 186 pages - Tout lecteur curieux.

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RÉSUMÉ : Associés aux phénomènes les plus violents de l’univers, mais aussi les plus lointains dans l’espace et dans le temps, la précieuse lumière des quasars véhicule des informations à déchiffrer sur ses origines, son contenu et son évolution.

MOTS CLÉ : redshift, noyaux actifs, trou noir, disque d’accrétion.

L’AUTEUR : Daniel Kunth est directeur de recherche au CNRS, astrophysicien à l’IAP et initiateur de la nuit des étoiles.

L’histoire des quasars début en 1962 avec Maarten Schmidt au foyer du 5m du Mt Palomar avec un spectre de raies brillantes dont seul un décalage vers le rouge de 0,16 pouvait en justifier la nature. C’était celui de 3C273, situé à quelques 2 milliards d’années-lumière, il devenait l’objet le plus éloigné, le plus jeune, jamais observé et dont la première partie de l’ouvrage en restitue le contexte historique de la découverte. D’abord associé à des radio galaxies et tributaire du faible pouvoir de résolution des radio télescopes, il fallut attendre son occultation par la Lune pour une identification dans le visible à un objet, répertorié comme… une étoile variable !

Au problème des distances se greffa celui des dimensions de ces objets puisque les variations rapides d’éclats imposent à la région émettrice d’être inférieure ou égale à la durée caractéristique des variations, multipliée par la vitesse de la lumière. Cela conduit à des domaines relativement petits, posant un nouvelle énigme : celle de l’énergie émise et de son origine. Le bilan actuel permet de spéculer que l’ensemble des ces puissants émetteurs non thermiques (quasars, galaxies de Seyfert, noyaux actifs de galaxies, blazars), mettant à contribution du gaz chauffé et des jets de matière, pouvaient être décrits par un seul modèle dont la position de l’observateur seule rendrait compte des différences de comportement. Le candidat associé destiné à résoudre l’énigme énergétique étant la présence d’un trou noir géant entouré d’un disque d’accrétion mettant en jeu des énergies gravitationnelles bien supérieures à la fusion nucléaire.

La seconde partie de l’ouvrage évoque la manière dont l’astrophysique tente de répondre aux questions posées par la cosmologie.

Problème de la distance de ces objets reposant sur le seul effet Doppler. Pourtant Arp signale ces ponts de matière qui semblent associer quasars et galaxies proches, d’autres ces jets de plasma superluminiques mettant à mal le principe de relativité. Pecker et Viguier évoquent le scénario de la lumière fatiguée responsable lui aussi des décalages spectraux vers le rouge. Mais la mise en évidence que leur nombre et leur luminosité diffèrent dans le passé conduit à un consensus faisant des quasars les témoins d’un univers encore jeune.

Au problème de la source d’énergie, divers modèles font intervenir, outre un trou noir et son disque, des formations d’amas d’étoiles massives (Terlevich) dans le noyau des jeunes galaxies conduisant à des feux d’artifice de supernovae. Là encore consensus, mais qui ne tranche pas sur l’ordre d’apparition des mécanismes conduisant au trou noir central et aux étoiles géantes liées gravitationnellement autour de son morne horizon. « Aussi grand que soit un trou, il y a toujours quelque chose autour »….

On l’a bien compris, les quasars sont au cœur de notre réflexion sur l’origine des grandes structures et sur l’histoire de l’univers. « Dans l’univers, les choses difficiles sont faites comme si elles étaient aisées ». Ils sont d’autre part associés aux phénomènes les plus énergétiques du cosmos, à cette lumière crachée par un univers tout jeune, riche d’informations sur les aléas du chemin accompli. Le voyage ne conduit-il pas toujours au voyageur ? A l’images des super novae du type Ia qui nous disent un univers en expansion accélérée, et des sursauts gamma (GRB=gamma-ray bursts) responsables d’effondrements stellaires (théorie du collapsar) ou de fusions de deux étoiles à neutrons (scénario de la coalescence), les quasars sont les balises d’une science ouverte, flexible. Nos préjugés, nos croyances et certains dogmes y sont mis à l’épreuve des expériences et des techniques nouvelles, pour lesquelles les grands miroirs sont comme de nouvelles fenêtres, pour de nouvelles lumières. « Au ciel un ange n’a rien d’exceptionnel » !

Ouvrage et format très agréable, témoignage de la volonté de son auteur de faire partager les connaissances scientifiques à un public le plus large possible.

Jacques Cazenove



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