How Do We Study The Stars? - Yuan - Sen ting

Le ciel urbain est, franchement, plutôt ennuyeux. Si vous regardez les taches d'obscurité entre les gratte-ciel, vous verrez peut-être la Grande Ourse ou peut-être la Ceinture d'Orion. Mais attendez... Regardez cette tache d'obscurité de nouveau et tendez votre pouce. Combien d'étoiles se cachent derrière ? Dix, vingt ? Devinez de nouveau. Si vous regardez ce coin de ciel de la taille d'un pouce avec le télescope spatial Hubble, vous ne verrez pas des points de lumière, mais des taches. Ce ne sont pas des étoiles. Ce sont des galaxies semblables à notre Voie Lactée : des villes de milliers d'étoiles. Votre pouce en cache plus de 1000. L'univers est plus grand que ce que vous pouvez voir de la ville, et même plus grand que le ciel étoilé qu'on peut voir à la campagne. Ceci est l'univers comme les astrophysiciens le voient : avec plus d'étoiles qu'il n'y a de grains de sable sur Terre. En regardant les étoiles la nuit, vous avez participé à la science la plus ancienne de l'histoire. L'étude du ciel est plus ancienne que la navigation, l'agriculture et peut-être même le langage. Contrairement à d'autres sciences, l'astronomie est de l'observation pure. Nous n'avons aucun contrôle des paramètres de nos expériences. Notre meilleure technologie peut envoyer un homme sur la lune et des sondes jusqu'au bout du système solaire. Mais ces distances sont infiniment petites comparées aux gouffres béants entre les étoiles. Donc comment en sait-on autant sur d'autres galaxies, de quoi elles sont faites, combien il y en a ou qu'elles soient même là ? On peut commencer avec la première chose qu'on voit la nuit : les étoiles. Nous essayons de connaître leurs caractéristiques. De quoi sont-elles faites ? Quelle est leur chaleur ? Leur taille ? Leur âge ? À quelle distance sont-elles de la Terre ? Et croyez-le ou pas, nous pouvons apprendre toutes ces choses par la lumière qui brille dans le ciel. Nous pouvons déchiffrer un message en changeant la lumière en arc-en-ciel. Quand on regarde un arc-en-ciel, on regarde en fait la lumière du Soleil qui est dispersée à travers des gouttes d'eau dans l'atmosphère et qui passe par toutes les longueurs d'onde qui la composent. Et on étudie la lumière d'autres étoiles, on peut créer des arcs-en-ciel sur demande en utilisant, pas des gouttes d'eau, mais d'autres instruments spécifiques qui éparpillent la lumière. Quand on regarde la lumière du soleil dispersée, on voit quelque chose d'étrange : des lignes foncées dans l'arc-en-ciel. Ces lignes sont les empreintes caractéristiques des atomes. Tout atome absorbe la lumière à une autre longueur d'onde, et la quantité d'absorption dépend de la somme d'atomes qu'il y a. Donc en observant la quantité de lumière qui manque sur ces longueurs d'onde, nous pouvons découvrir quels éléments sont dans l'atmosphère, mais aussi leurs concentrations. La même idée peut être appliquée pour étudier d'autres étoiles. Faites un arc-en-ciel spectral, voyez ce qui manque, et déterminez quels éléments sont présents. Bingo. Maintenant vous savez de quoi sont faites les étoiles. Mais nous ne sommes pas restreints par ce que nos yeux perçoivent. Pensez aux ondes radio. Oui, elles apportent le top 50 dans votre voiture, mais elles peuvent aussi voyager sans restriction à travers l'espace. Car elles viennent de si loin, les ondes radio peuvent nous expliquer le commencement de l'univers, à partir de quelques milliers d'années après le Big ***. Nous pouvons étudier la lumière infrarouge émise par des objets plus froids, comme les nuages de gaz et de poussière de l'espace, et les lumières ultraviolettes des étoiles chaudes récemment nées de ces nuages. Étudier différentes longueurs d'onde, nous donne une image plus complète de n'importe quel objet et aussi d'autres visions de l'univers. Pour cette raison, les astrophysiciens utilisent différents types de télescopes couvrant le spectre depuis l'infrarouge aux rayons X en passant par l'ultraviolet, avec des antennes radio géantes, des miroirs argentés géants, des satellites, détectant de la lumière qui serait sinon bloquée par l'atmosphère de la Terre. Les astrophysiciens ne voient pas juste les milliards d'étoiles parmi les milliards de galaxies dans l'univers. Ils les entendent, sentent et ressentent à travers de nombreux canaux, chacun révélant une histoire différente. Mais tout commence avec la lumière, celle qu'on voit et celle qu'on ne peut pas voir. Voulez-vous connaître les secrets de l'Univers ? Suivez simplement la lumière.