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L'infiniment grand
La question de l'existence de l'infiniment grand consiste à s'interroger sur la finitude ou l'infinitude de l'univers : question non résolue.... Diverses observations, interprétées dans le cadre de la théorie du Big Bang, suggèrent :
- que l'univers est âgé de 13,7 milliards d'années,
- que c'est environ 300 000 ans après sa "naissance" que la lumière a pu y circuler librement (on dit que l'univers est devenu transparent).
Ainsi, l'objet le plus lointain théoriquement observable a émis sa lumière aux premiers instants de l'univers transparent, il y a un peu moins de 13,7 milliards d'années. Il définit ce qu'on appelle l'"horizon visible" : le rayon de 13,7 milliards d'années-lumière est celui de l' univers visible . On ne peut rien voir au-delà de cette distance : mais on ne sait pas si l'univers s'étend plus loin ou pas. On ne sait pas si la question même a un sens.
Le saviez-vous ?
L'année-lumière représente la distance que parcourt la lumière en une année. En effet, la lumière ne se déplace pas de façon instantanée, mais à une vitesse très grande : 300 000 km par seconde... une année-lumière représente donc une distance gigantesque à l'échelle des distances entre étoiles ou entre galaxies : c'est pourquoi les astronomes et astrophysiciens utilisent cette unité de longueur, plutôt que le mètre, tout petit ! Conséquence : voir loin c'est voir dans le passé !
La lunette astronomique
Le principe des lunettes astronomiques est basé sur celui de la loupe : l'objet céleste est observé directement, sans miroir, à travers un système sophistiqué de lentilles grossissantes.
Depuis Galilée et ses fameuses observations des reliefs à la surface de la lune, des taches à la surface du soleil, ou des phases de la planète Vénus, les lunettes astronomiques furent améliorées jusqu'à la fin du XIXe siècle, les plus grandes atteignant un mètre (observatoire de Yerkes, 1897). Il devint alors techniquement impossible d'augmenter leurs performances, d'où le recours aux télescopes.
Les téléscopes
Un télescope utilise un miroir pour concentrer la lumière provenant de l'objet observé. C'est la clé de sa supériorité par rapport à la lunette. Les premiers télescopes furent construits au XVIIe siècle en particulier par Newton. Le plus grand télescope terrestre comportant un miroir unique est celui du mont Palomar (miroir de 5 mètres de diamètre). Pour résoudre le problème du poids du miroir, sont apparus les miroirs segmentés, constitués d'une mosaïque de petits miroirs (miroir de 10 m de diamètre des télescopes du Keck observatory à Hawaï), puis les miroirs amincis et actifs (leurs déformations sont corrigées en temps réel).
L'observation astronomique depuis le sol se heurte au problème de la turbulence atmosphérique (c'est elle qui fait scintiller les étoiles) qui limite la qualité des images. Deux solutions ont été trouvées :
- mettre un télescope en orbite, donc au-delà de l'atmosphère. C'est le fameux télescope spatial Hubble lancé par la Nasa.
- corriger en temps réel grâce à un laser, les fluctuations de l'image (optique adaptative).
Autre problème : pour augmenter le grossissement, il faut augmenter le diamètre du télescope et donc du miroir. Mission impossible : les limites technologiques sont atteintes. La solution ? Combiner la lumière reçue par plusieurs télescopes fonctionnant de façon couplée : un procédé appelé "interférométrie". C'est le principe du VLT (Very Large Telescope), construit par l'European Southern Observatory (ESO) au Chili : ses 4 télescopes de 8 mètres de diamètre sont équivalents à un télescope de 200 m de diamètre.
► Résolution attendue : un millième de seconde d'arc. Cette résolution permettrait de distinguer un homme à la surface de la lune.
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