Le Clin d'Oeil est le journal municipal de la ville de Quint-Fonsegrives. Il parait tous les 2 mois sauf l'été (soit 5 numéros par an). Il contient depuis 2012 un article sur l'Astronomie avec les dates des séances du club.

Les articles généraux sur l'astronomie sont regroupés dans cette page. Ceux qui étaient reliés à un événement daté n'y figurent pas.

Notre calendrier, comme ceux de nombreuses civilisations, est un concentré d'astronomie : la succession du jour et la nuit définit la journée (et les heures), la succession des saisons définit l'année. Les jours de la semaine, les années bissextiles, les dates de la plupart des fêtes religieuses, sont fixées par les astres. A votre anniversaire, vous bouclez un tour entier autour du Soleil (la Terre est au même endroit que lors de votre naissance). Fin décembre, le solstice signe dans l'hémisphère nord les jours les plus courts, le soleil près de l'horizon, et par conséquent les nuits longues et froides de l'hiver. Nombreuses sont les traditions et les fêtes associées à ce moment de l'année : même si ce n'est que le début de l'hiver météorologique, le très léger rallongement des jours perceptible peu après est un premier signe timide du printemps, qui arrivera dans quelques semaines.

En astronomie, mesurer les distances a toujours été compliqué. Pendant des siècles, on a même considéré que les étoiles étaient accrochées à une “sphère des fixes”, donc à la même distance. Au XVIIIe siècle Herschel ou Kant émettent l'hypothèse que notre univers ne se réduit pas à notre galaxie, et que d'autres, bien plus lointaines, existent. C'est en 1924 que Edwin Hubble (1889-1953) confirme cette hypothèse. Il utilise les travaux de Henrietta Leavitt qui avait prouvé en 1908 que, pour certaines étoiles variables, plus leur période est longue, plus elles sont brillantes. Hubble repère des étoiles variables dans des “nébuleuses”, que l'on ne considérait pas encore comme des galaxies. Il mesure leur période, et connaissant leur éclat vu de la terre, il en déduit leur distance. Ses résultats surprennent le monde entier : ces nébuleuses sont en dehors de notre galaxie ! Et l'univers prit d'un seul coup une autre dimension.

A quoi sert l'astronomie, alors que tous les voyants sont au rouge vif pour notre planète ? D'abord cette science permet, même pour des amateurs, de voyager (presque) sans se déplacer. Voyager c'est prendre du recul, comprendre notre position dans l'univers, l'hostilité de l'espace, et par conséquent la fragilité de notre oasis. A l'échelle de l'univers, l'air que nous respirons et l'eau que nous buvons sont plus rares que l'or sur terre. Les autres planètes de notre système solaire sont des déserts invivables, et les exoplanètes sont tellement loin qu'il faudrait des siècles pour les atteindre. Notre planète agonise : extinction massive de la biodiversité, pollution lumineuse, pollution plastique, surconsommation d'énergie, et surtout le réchauffement climatique qui nécessite une baisse généralisée et urgente de nos consommations. L'astronomie nous confirme qu'il n'y a pas de planète B.

La lumière est composée de minuscules photons de différentes énergies. Quand notre œil capte des photons de grande énergie, ils les voit bleus. Inversement il voit rouges ceux d'énergie moindre. Certaines étoiles sont chaudes et émettent en majorité des photons plus énergétiques : nous les voyons légèrement bleues. Celles qui sont moins chaudes émettent des photons moins énergétiques, et leur couleur est plutôt rouge. Facile à retenir : c'est l'inverse de nos robinets ! Entre les deux, les étoiles de température moyenne comme notre soleil émettent un mélange équilibré de photons bleus, rouges, et d'autres couleurs de l'arc-en-ciel : notre œil les voit blanches. Le soleil ne nous apparaît jaune qu'à cause de l'atmosphère qui disperse nettement plus le bleu.

“Nous sommes des poussières d'étoiles” écrivait Hubert Reeves en 1984. La matière qui nous entoure (un caillou, l'air, l'eau, et même notre corps) est composée d'atomes de différents types. Dans la matière vivante on trouve surtout de l'hydrogène (H), du carbone (C), de l'oxygène (O), du phosphore (P) et de l'azote (N). Grâce aux astrophysiciens, nous savons que l'hydrogène s'est formé dans les premières minutes de l'univers, et les autres dans les étoiles en fin de vie. Donc les atomes qui constituent vos yeux et vos neurones qui lisent cet article, proviennent des générations successives d'étoiles qui ont précédé le Soleil. Nous voilà reliés au cosmos, encore une fois. De plus les atomes présents sur Terre sont les mêmes depuis sa création : vos atomes serviront un jour à des arbres, des vers de terre, des bactéries… Et vous avez probablement dans votre corps plusieurs millions d'atomes de Louis XIV, Léonard de Vinci ou Cléopâtre.

Par beau temps les Pyrénées sont clairement visibles depuis Quint-Fonsegrives. Le mythique Pic du Midi, haut lieu de l'Astronomie régionale, distant de 133 km, se trouve au sud-ouest. Le soleil se couche à l'ouest en moyenne, mais cela peut varier du sud-ouest en hiver, au nord-ouest en été. Il est donc possible d'observer, depuis notre commune, un coucher de soleil derrière le Pic du Midi. Le club Astronomie a tenté plusieurs fois cette observation depuis le chemin de Rebeillou. D'après nos calculs le phénomène se produit le 8 décembre et le 3 janvier (ces dates dépendent du lieu et sont équidistantes du solstice d'hiver). En 2019, à la faveur d'un temps très dégagé, nous avions réussi (vidéo https://www.youtube.com/watch?v=DuY0PL7ThyM).

Les deux reines des planètes, Jupiter et Saturne, illuminent nos soirées depuis cet été. Jupiter brille de mille feux environ 30 degrés au dessus de l'horizon sud, accompagnée de Saturne, nettement moins lumineuse, environ 20 degrés à droite (soit une main ouverte à bout de bras). Ce duo va peu à peu se décaler vers l'ouest, jusqu'à début 2022, où il semblera se rapprocher de notre voisine Vénus, encore plus brillante que Jupiter. Les planètes et la Lune tournant environ dans le même plan (l'écliptique), elles apparaissent alignées dans le ciel. La Lune, qui fait un tour complet chaque mois, rend donc “visite” à chaque planète : elle croisera nos deux reines les 10 et 11 novembre, puis les 8 et 9 décembre. Un spectacle gratuit, universel, sans instrument, visible en ville malgré la pollution lumineuse.

La Terre tourne autour du Soleil, en une année, et sur elle-même en un jour. Nos nuits sont les fruits de ces deux mouvements combinés. Ce n'est pas une généralité : certaines exoplanètes tournent autour de deux étoiles ; des planètes, par exemple Mercure, tournent si lentement que leur journée est plus longue que leur année. La vie sur Terre s'est adaptée à l'alternance jour-nuit. Des processus biologiques très complexes se déroulent uniquement la nuit, notamment dans notre cerveau pendant le sommeil, et d'autres spécifiquement le jour. La généralisation des éclairages artificiels, notamment en ville, dégrade notre santé, et celle de nombreux animaux. Éteindre les villes ne diminue pas la sécurité (contrairement à une idée répandue), ne répond à aucune obligation légale, et permet d'énormes économies d'énergie et donc d'argent public ! Alors qu'attendons-nous ? Le couvre-feu ne serait-il pas une bonne occasion ?

Message des chouettes aux astronomes. Vous les astronomes vous n'aimez pas trop la pleine lune, car elle vous cache les étoiles peu lumineuses. Pour nous les chouettes, c'est notre astre préféré. Notre nuit parfaite est une longue nuit d'hiver. Sans vent, pour entendre les petits rongeurs dont on raffole. Sans feuilles, depuis l'automne, pour bien voir le sol. Et surtout en compagnie de la pleine lune qui couronne l'ambiance de son halo argenté. Quittez vos écrans et allez écouter dehors : quelques heures après le coucher du soleil, c'est le silence total. Les mâles ont cessé de chanter pour marquer leur territoire. Les femelles ne répondent plus à leurs appels. Nous les chouettes sommes toutes à l'affût, pas des étoiles comme vous, mais de notre repas, en attente sur une branche stratégique. Demain matin, quand vous vous réveillerez, ayez une petite pensée pour nous, en pleine digestion somnolente après une nuit sous vos étoiles.

Les deux planètes reines, Jupiter et Saturne, ont illuminé nos soirées tout l'été. Elles sont encore visibles au crépuscule, vers l'ouest, jusqu'à début 2021. Jupiter, la plus brillante des deux, est la plus à l'ouest. A sa gauche, un peu plus pâle (car plus petite et plus éloignée), se trouve Saturne. Seulement Jupiter est plus rapide sur son orbite (une révolution complète en 12 ans) que Saturne (30 ans) : peu à peu (vu de la Terre) elle va sembler s'en rapprocher, puis la dépasser. Ce phénomène, qui se produit tous les 20 ans, s'appelle la grande conjonction. Donc autour du 20 décembre, pendant quelques soirées, vous pourrez voir les deux géantes côte à côte dans le ciel. Plus à gauche, vers le sud-est, la planète Mars parée de son masque orangé, regardera impassible le silencieux ballet de ses grandes soeurs.

En 1950, Enrico Fermi, physicien américain d'origine italienne, discute avec des amis. Il s'interroge sur la vie extraterrestre : “où sont les autres ?” Cette petite phrase, restée célèbre sous le nom de paradoxe de Fermi, n'est pas qu'une boutade. Selon ses calculs, de multiples formes de vie intelligente devraient s'être développées un peu partout (notamment autour d'étoiles plus vielles que le soleil) et certaines, bien plus avancées, auraient dû arriver jusqu'à notre planète. Objet d'une abondante littérature, ce paradoxe reste sans réponse. Nous n'avons encore jamais capté de signaux extra-terrestres, et nous ne savons pas si la vie est répandue, rare ou unique dans l'univers, malgré les récentes découvertes de milliers d'exoplanètes. La terre pourrait être unique, tout comme l'espèce humaine. La vie pourrait exister ailleurs mais sans intelligence. Des civilisations pourraient exister mais nous n'aurions pas capté leurs signaux. Ou elles mourraient avant d'avoir pu essaimer ou communiquer : une civilisation durable est-elle possible ? Une question très actuelle malheureusement…

Il y a 23 siècles, Aristarque de Samos, savant grec vivant à Alexandrie, publie un ouvrage “Sur les dimensions et des distances du Soleil et de la Lune”, le plus ancien connu sur le sujet. Sans instruments optiques ni outils mathématiques élaborés (la trigonométrie ne sera développée qu'un siècle plus tard par Hipparque), il évalue grâce aux éclipses le diamètre de la lune à environ 1/3 de celui de la terre (valeur réelle 1/3.6). Il calcule aussi, grâce à la géométrie des triangles rectangles, que le soleil se trouve 20 fois plus loin que la lune. La valeur réelle est 400 mais demande des instruments de précision extrême. Bien que loin de la réalité, la taille et la distance du soleil l'intriguent : il se demande s'il est bien normal qu'un soleil aussi gros tourne autour d'une terre aussi petite, et évoque, pour la première fois, un monde héliocentrique. Son hypothèse géniale, impossible à prouver à l'époque, tombera dans l'oubli et ne refera surface que 1800 ans plus tard, sous la plume d'un chanoine polonais nommé Copernic.

La vitesse de libération est la vitesse nécessaire pour échapper à la gravité d'une planète. Plus la planète est massive, plus cette vitesse est grande. Si vous pouviez concentrer la masse du soleil dans un volume de quelques kilomètres (la taille d'une montagne), sa gravité serait tellement forte que la vitesse de libération, devrait dépasser la vitesse de la lumière, ce qui est impossible. Résultat : même la lumière ne pourrait s'échapper de ce corps, vous auriez fabriqué un trou noir ! Cette idée apparaît dès le XVIIIe siècle à l'époque de Newton : “Il est dès lors possible que les plus grands corps lumineux de l'univers puissent, par cette cause, être invisibles.” écrit en 1796 le marquis Simon de Laplace. Elle tombe ensuite dans l'oubli, faute de théories ou d'expériences adéquates. Au début du XXe siècle, Albert Einstein relance cette notion avec sa théorie de la relativité, consolidée par d'autres dans les années 50. Récemment, des mesures conjointes effectuées par des grands télescopes (y compris en Antarctique) ont permis de réaliser la première image d'un trou noir, un monstre 6 milliards de fois plus lourd que notre Soleil, en train d'échauffer et d'avaler la matière qui l'entoure, au centre d'une grosse galaxie voisine. Nous tournons en ce moment même autour de son petit frère (4 millions de masses solaires tout de même), niché au centre de notre galaxie.

Il y a une vingtaine d'année, les livres d'astronomie décrivaient le système solaire avec son cortège de 9 planètes. Pluton, la petite dernière de cette liste, n'est plus aujourd'hui considérée comme une planète, mais elle est toujours là ! Les astronomes savaient depuis longtemps que le système solaire contenait aussi des astéroïdes. Sauf qu'en 2005 des astronomes californiens découvrent Éris, un astéroïde plus gros que Pluton. Si Éris est une planète, alors la liste risque d'augmenter indéfiniment. Si non, cela nécessite d'exclure aussi Pluton. En 2006, le débat est rude au congrès de l'Union Astronomique Internationale, autorité mondiale responsable des noms des astres. Aux États-Unis, les astronomes veulent conserver à Pluton son statut de planète, car elle est la seule à avoir été découverte par un américain (Clyde Tombaugh, en 1930). D'autres, comme le français André Brahic, préfèrent une liste finie de planètes. Le vote leur donnera gain de cause : Pluton est désormais une “planète naine”. On en connaît aujourd'hui environ un millier, de toutes tailles, et elles se moquent bien des débats sémantiques des petits terriens !

Les gaulois craignaient que le ciel leur tombe sur la tête… Cette idée est, d'un point de vue astronomique, une réalité. La Terre a en effet subi tout au long des 4,5 milliards d'années de son existence de nombreuses collisions. C'est même, dans ses débuts, une rencontre explosive avec une planète de la taille de Mars qui aurait créé la Lune. Il y a 65 millions d'années, une météorite d'environ 10km de diamètre a percuté notre planète, créant un hiver prolongé qui mit fin à l'ère des dinosaures. Aujourd'hui le système solaire est bien plus calme, mais le danger demeure. En 2013 l'astéroïde qui s'est désintégré dans le ciel de Russie, créant des milliers de blessés suite aux bris de vitres, ne mesurait qu'une quinzaine de mètres. La comète Swift-Tuttle (dont les débris créent les étoiles filantes du mois d'Août, quand la Terre passe dans son sillage), mesure 26km. Elle est considérée comme l'objet le plus dangereux connu pour l'humanité. Une collision (à 60km/s) serait 27 fois plus grave que celle des dinosaures. Heureusement elle ne passe que tous les 133 ans et les calculs montrent qu'il n'y a aucune chance de contact avant plusieurs millénaires.

En 1572 l'astronome danois Tycho Brahe observe un point brillant, dans la constellation de Cassiopée, qui ne correspond à aucune étoile connue. A seulement 26 ans, déjà expert en mesures astronomiques précises, il en conclut que cet astre est très éloigné, bien plus que la lune et les planètes. Or à cette époque c'est le vieux modèle d'Aristote qui domine encore la cosmologie. L'univers y est divisé en deux : le monde sublunaire, le nôtre, sujet à changements et imperfections, et le monde supralunaire, celui du ciel et des astres, éternels et parfaits. Publiée en 1573 dans De Stella Nova (De la nouvelle étoile), la découverte de Tycho fait voler en éclats ce modèle et ouvre la voie à de nouvelles conceptions du monde, et notamment l'héliocentrisme. On sait aujourd'hui que ce n'était pas une nouvelle étoile, mais plutôt une supernova, gigantesque explosion ponctuant la mort d'une étoile massive.

L'orbite de la lune n'est pas tout à fait ronde. Parfois elle est proche de la terre (périgée) et si à cette date c'est aussi la pleine lune, celle-ci est un peu plus grande que d'habitude (6% en diamètre). Une telle coïncidence ne se produit que tous les 13 mois environ, comme ce fut le cas début 2018. Cette “superlune”, bien que largement décrite par les médias, est pourtant imperceptible par nos yeux : pourriez-vous vous souvenir de la taille précise d'une pleine lune vue plusieurs mois auparavant ? Autre phénomène intéressant : la lune nous paraît plus grande lorsqu'elle est près de l'horizon. C'est notre cerveau qui nous trompe. Pour vous en convaincre, essayez de la cacher derrière vos doigts, bras tendu : le petit doigt suffit largement, quelle que soit la position de la Lune. Mais grande ou petite, la pleine lune est toujours un fabuleux spectacle, à l’œil nu ou aux jumelles.

Malgré le froid, le ciel d'hiver offre de beaux avantages : des pluies d'étoiles filantes, une atmosphère stable et limpide, et surtout de longues nuits qui permettent l'observation dès la fin d'après-midi. C'est aussi la période idéale pour repérer l'étoile la plus brillante du ciel : Sirius, dans la constellation du Grand Chien. Même si Sirius est plus grosse que le soleil, elle nous apparaît si brillante à cause de sa proximité (c'est le 5e système stellaire le plus proche de nous, à 8 années-lumière). C'est aussi une étoile très jeune : elle est née il y a 250 millions d'années alors que sur Terre, aux débuts de l'ère secondaire, apparaissaient les dinosaures et les plantes à fleurs, et la Pangée, unique continent de l'époque, commençait à se fragmenter. Le granite du Sidobre, formé il y a 300 millions d'années, est plus vieux que Sirius ! Pour l'observer, regardez près de l'horizon sud-est en début de soirée, et au sud vers minuit (en dessous et à gauche de la célèbre constellation d'Orion).

Nous savons tous que Quint-Fonsegrives est en France, sur la planète Terre. Mais savons-nous ce qui se trouve au delà ? La Terre fait partie du système solaire, regroupement de planètes et de poussières autour d'une étoile plutôt classique. A la vitesse vertigineuse de la lumière (300 000 km/s), notre soleil est à 8 minutes-lumière, c'est-à-dire que sa lumière met 8 minutes pour arriver jusqu'à nous. La lune est à 1 seconde-lumière. Neptune, la dernière planète de notre système est à environ 4 heures-lumière. La taille du système solaire se chiffre en mois-lumière. Le système solaire fait à son tour partie d'un énorme regroupement d'étoiles, la Voie Lactée, notre galaxie, d'un diamètre de 100 000 années-lumière. Les étoiles les plus proches sont à quelques années-lumière. Notre galaxie fait partie d'un groupe dont les distances se chiffrent en millions d'années-lumière, et les galaxies les plus lointaines sont à des milliards d'années-lumière…

Le cosmos, avec ses chiffres astronomiques, nous semble lointain et étranger. Pourtant c'est lui qui nous a engendrés et, témoins de cette relation étroite, nos cellules, formées de molécules, à leur tour constituées d'atomes, sont tous des œuvres des lois de notre univers. D'abord les atomes : carbone, hydrogène, oxygène et les autres, qui forment votre corps sont les mêmes que ceux de l'air, de l'eau, des pierres, des animaux et de l'ensemble de la matière qui vous entoure. Deux “cuissons” les ont créés : la première, le big bang, a donné naissance en trois minutes à l'hydrogène et l'hélium. Plus tard, des générations d'étoiles ont “cuit” les atomes plus lourds. Nous (et tout ce qui existe sur terre) sommes des “poussières d'étoiles”, titre d'un célèbre livre de l'astrophysicien Hubert Reeves. Ensuite l'univers a continué sa cuisine et agencé les atomes en molécules, d'abord dans l'espace puis sur les planètes. Enfin, la vie s'est chargée (du moins sur notre planète) d'organiser les molécules pour créer les mains, les yeux et les neurones qui vous servent à lire ce texte.

En 1609, alors qu'à Venise Galileo Galilei élabore ses premières lunettes astronomiques et se positionne pour l'héliocentrique (c'est la terre qui tourne autour du soleil), un peu plus au nord, en Autriche, Johannes Kepler s'oriente lui aussi vers cette position révolutionnaire. Il vient en effet de publier un ouvrage “Astronomia Nova” qui décrit enfin, très simplement, les mouvements des planètes. A travers ses 3 lois empiriques, calculées à partir des incroyables mesures du danois Tycho-Brahé, il explique les irrégularités du mouvement de mars et des autres planètes, qui donnaient beaucoup de mal aux partisans du géocentrisme. A son tour, en 1687, Isaac Newton, en Angleterre, utilisera les lois de Kepler pour élaborer sa fameuse loi de la gravitation universelle, avec laquelle il les démontrera mathématiquement. Les scientifiques n'ont pas attendu la communauté européenne pour montrer que la science n'a pas de frontières et que les grandes découvertes sont souvent issues de collaborations internationales…

En 1988 deux équipes internationales d'astrophysiciens étudient des explosions d'étoiles très lointaines appelées supernovae, qui permettent de mesurer avec précision la distance des galaxies. En la comparant avec la vitesse d'éloignement de ces galaxies, les chercheurs s'attendaient à détecter le ralentissement de l'expansion de l'univers, en œuvre depuis le big bang. C'est un peu comme quand on lance une balle en l'air : on s'attend à ce qu'elle ralentisse sous l'effet de la gravité. Or ces deux équipes de scientifiques constatent, de manière indépendante, que l'expansion de l'univers ne ralentit pas, mais au contraire accélère ! Cette découverte, qui leur vaudra le prix Nobel de physique en 2011, est une énorme surprise. Cette mystérieuse énergie répulsive est depuis appelée énergie noire. On sait qu'elle représente 68% de l'énergie totale de l'univers, mais tout comme la matière noire, voilà une nouvelle énigme majeure pour les astrophysiciens !