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La Face Cachée De Notre Univers (2017)
La Face Cachée De Notre Univers
résumé
Ce documentaire diffusé pour la première fois en 2017 par Arte, nous plonge au cœur des recherches astronomiques et astrophysiques contemporaines, menées principalement depuis l’Observatoire de Paris. Il met en lumière les efforts considérables de la communauté scientifique pour percer les mystères de l’univers, de la surveillance des météorites aux origines du cosmos, mais aussi l’étude du Soleil et la quête de vie extraterrestre.
Le film débute dans le désert de l’Arizona, présentant le célèbre Meteor Crater, témoin de la chute d’une météorite il y a cinquante mille ans. Ce phénomène introduit l’une des préoccupations majeures des scientifiques : la surveillance des météorites géantes. En France, des astronomes de l’Observatoire de Paris ont mis en place un réseau de caméras de surveillance, comptant une centaine d’unités réparties sur tout le territoire [01:49]. L’objectif de ce réseau est de trianguler les chutes de météorites, de calculer leurs trajectoires et, in fine, de déterminer leur provenance dans le système solaire notamment la ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter [02:11]. Cette initiative vise à établir un lien entre la composition des objets qui tombent sur Terre et leur origine, une étape cruciale pour comprendre ces corps rocheux énigmatiques.
L’Observatoire de Paris, fondé il y a 350 ans, est présenté comme le plus grand centre de recherche en astronomie et astrophysique en France, et le deuxième au monde après Harvard [02:51]. Réparti sur trois sites (Paris, Meudon et Nançay en Sologne), cette institution a été le théâtre de découvertes majeures, comme la vitesse finie de la lumière, la démonstration mathématique de l’existence de Neptune par Le Verrier, et les premières cartes détaillées de la Lune [03:40]. Aujourd’hui, l’observatoire continue de relever des défis ambitieux en développant des télescopes révolutionnaires et en préparant de nouvelles missions spatiales.
Le site de Meudon, avec ses majestueuses coupoles astronomiques, est un lieu central pour la préparation des grandes conquêtes spatiales [04:49]. Le laboratoire LESIA (Laboratoire d’Études Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique) participe notamment à la mission Solar Orbiter, un projet international de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) et de la NASA, dont la destination est le Soleil [05:54]. L’objectif est d’observer l’activité solaire, notamment les éjections de masse coronale, des milliards de tonnes de matière solaire projetées à plus de mille kilomètres par seconde, qui peuvent perturber les télécommunications, endommager les satellites et même causer des coupures d’électricité généralisées sur Terre [06:33].
L’Observatoire de Paris a construit un instrument clé pour cette mission, le RPW, chargé de mesurer les ondes émises par les plasmas interplanétaires [07:18]. En parallèle, les astronomes surveillent le Soleil quotidiennement depuis plus d’un siècle, utilisant un spectrohéliographe pour enregistrer les taches et protubérances solaires, et ainsi prévoir les fortes éruptions grâce à l’identification de cycles d’activité solaire réguliers, dont un cycle de 11 ans bien connu et un cycle plus long d’une centaine d’années [08:15].
Le documentaire explore ensuite l’histoire de la mesure du temps, une des missions fondatrices de l’Observatoire de Paris. Au XVIIe siècle, les scientifiques y ont établi des cartes maritimes et terrestres précises, notamment la carte de France, qui, selon la légende, fit dire à Louis XIV qu’il avait perdu plus de territoire que toutes ses guerres [12:36]. La salle Cassini, ou salle de la méridienne, abrite le méridien de Paris, une ligne tracée le 21 juin 1667, qui servait de référence pour les mesures astronomiques et la détermination précise du temps [13:46]. En projetant l’image du soleil sur cette ligne, les astronomes ont pu démontrer l’inclinaison de l’axe de rotation de la Terre et établir une mesure précise de l’heure. Bien que le méridien de Greenwich ait été adopté comme référence universelle, l’Observatoire de Paris reste un maître incontestable du temps, définissant encore l’heure légale française.
Le documentaire nous emmène aussi dans les galeries souterraines de l’Observatoire, où étaient entreposées les horloges mécaniques puis à quartz, bénéficiant d’une température stable [15:40]. Aujourd’hui, les horloges atomiques, développées dans les années 60, ont révolutionné la mesure du temps [16:36]. Grâce à l’oscillation régulière d’atomes de césium (9 192 631 770 oscillations par seconde), l’Observatoire définit la seconde avec une précision inégalée, dans des pièces isolées de toute perturbation [16:53]. Ce savoir-faire a également permis l’invention de l’horloge parlante, fournissant l’heure exacte par téléphone à tous les Français.
Les astrophysiciens de l’Observatoire répondent à diverses questions, allant de l’état du ciel dans le passé lointain pour des historiens et archéologues, à des interrogations plus insolites émanant parfois de correspondants inattendus [19:20].
Le documentaire met également en avant l’évolution des instruments d’observation. La lunette Arago, construite au XIXe siècle, fut la plus grande lunette astronomique du monde à son époque, témoin des progrès fulgurants de l’astronomie française [22:26]. Aujourd’hui, des réseaux de télescopes, comme celui du Mont Wilson près de Los Angeles, sont utilisés pour obtenir une vision encore plus fine des astres.
L’Observatoire de Paris a contribué à ce projet en concevant l’instrument FLUOR, qui combine la lumière de plusieurs télescopes via des fibres optiques, simulant ainsi le comportement d’un télescope géant de près de 300 mètres de diamètre [26:11]. Cette technique, appelée interférométrie, permet d’obtenir des images d’une finesse incomparable, ouvrant de nouvelles perspectives pour l’étude des étoiles et la détection d’exoplanètes [28:11]. Ces collaborations internationales sont essentielles, car « tout ce qui était facile a déjà été fait », et les découvertes futures nécessitent des moyens colossaux qu’aucun pays ne peut financer seul [31:20].
La quête de vie extraterrestre est un autre axe majeur de recherche, avec Mars comme planète cible principale [31:42]. Les chercheurs de l’Observatoire de Paris, en collaboration avec la NASA et une dizaine de laboratoires français, participent à la mission Mars 2020. Ils ont conçu un spectromètre infrarouge miniature, intégré à la caméra du rover, qui analysera la surface martienne à la recherche de minéraux et de matière organique, des indices de la présence passée ou présente d’eau liquide et de vie [32:31]. Ce défi technologique, consistant à créer un instrument petit et robuste capable de résister aux conditions extrêmes de Mars, est un pas de plus vers la réponse à la question « sommes-nous seuls dans l’univers ? » [34:48].
Pour remonter aux origines de l’univers et comprendre la formation des premières galaxies, la radioastronomie est à l’honneur. Le site de Nançay, en Sologne, abrite d’immenses radiotélescopes, dont l’un des plus grands du monde avec ses 40 mètres de longueur et 8000 mètres carrés de surface collectrice [36:04]. Ces instruments collectent les ondes radio invisibles émises par les astres lointains, permettant de remonter le temps et d’étudier l’univers dans ses premières centaines de millions d’années [37:51]. Le réseau d’antennes NenuFAR, avec ses 1824 antennes à très basse fréquence, promet des découvertes majeures sur la formation des galaxies après le Big Bang [38:46].
Enfin, le documentaire aborde l’exploration du ciel dans les plus hautes énergies, au-delà de la lumière visible et des rayons X, à travers les rayons gamma [40:09]. L’Observatoire de Meudon abrite un prototype de télescope qui fera partie du futur réseau CTA (Cherenkov Telescope Array), un projet international regroupant 30 pays et 1200 scientifiques [42:45]. Ces télescopes observeront les flashs de lumière émis par les gerbes de particules produites lorsque les rayons gamma pénètrent dans l’atmosphère [41:46]. Cela permettra d’étudier des phénomènes cataclysmiques comme les supernovae et d’observer des objets compacts et invisibles, tels que les blazars (trous noirs actifs) [43:43].
Le défi ultime reste de remonter jusqu’à la formation de notre univers. L’Extremely Large Telescope (ELT), un télescope européen géant en construction dans les années 2020, sera l’instrument d’observation le plus puissant du monde [45:03]. Composé de 39 mètres de diamètre, équivalent à la combinaison de quinze grands télescopes de 10 mètres, il permettra d’étudier les premières sources de l’univers, qu’il s’agisse de galaxies, d’amas d’étoiles ou d’étoiles en explosion. L’Observatoire de Paris est impliqué dans la construction d’instruments pour l’ELT, notamment un spectro-imageur pour détecter les exoplanètes et un spectrographe multi-objets pour analyser un grand nombre de galaxies simultanément [46:05].
En somme, le documentaire met en évidence que l’astrophysique moderne, grâce à des instruments de plus en plus sophistiqués et à une collaboration internationale sans précédent, balaie tout le spectre électromagnétique pour mieux comprendre la composition, l’évolution et l’origine de notre univers. L’Observatoire de Paris, fort de son héritage scientifique, continue d’être un acteur majeur de cette quête de connaissances, avec un potentiel humain et technologique prometteur pour les décennies à venir [49:16].
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