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Les huit planètes de notre système solaire se classent en deux typologies : les petites planètes rocheuses (Mercure, Vénus, la Terre et Mars) et les grandes géantes gazeuses (Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune).
Depuis la Terre, on peut aisément repérer six des planètes du système solaire à l'œil nu, et les huit planètes si tu disposes de jumelles ou d'un télescope.
Les astronomes ont découvert des centaines de mondes au-delà de notre système solaire et en repèrent d'autres chaque jour. Les scientifiques pensent que certaines de ces exoplanètes pourraient abriter une vie extraterrestre. Qui sait ? Peut-être qu'un petit extraterrestre, ailleurs dans la galaxie, se demande aussi si tu existes.
Des milliers d'années avant l'invention d'Internet ou de Super Mario Kart, les gens se divertissaient en observant le ciel nocturne et en reliant les étoiles pour créer des images - appelées constellations - d'animaux, d'objets et de héros légendaires. Mais ces anciens observateurs ont remarqué que certaines étoiles ne coopéraient pas avec les constellations.
Ces boules de lumière bizarres suivaient leur propre chemin dans le ciel nocturne, si bien que les Grecs anciens les ont appelées planètes, ce qui signifie errantes.
En 1930, neuf planètes avaient été identifiées : Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune et Pluton.
Mais qu'est-ce qu'une planète ? La question semble facile à poser. Après tout, tu te trouves en ce moment même sur une planète ! Pourtant, jusqu'à il y a peu, la définition scientifique était assez floue. La découverte d'autres « vagabonds » du système solaire rivalisant en taille avec Pluton a soudain amené les scientifiques à se demander ce qui n'était pas une planète.
En 2006, ils se sont concertés et ont défini trois conditions pour qu'un objet céleste puisse être considéré comme une planète : une planète doit être en orbite autour du soleil, être suffisamment grande pour que sa propre gravité lui donne une forme sphérique et avoir une orbite dépourvue d'autres petits objets. Malheureusement pour Pluton, longtemps considéré comme la « neuvième planète » de notre système solaire, la troisième condition n'était pas remplie. Pluton a donc été rétrogradé au rang de « planète naine », une classification des objets du système solaire.
Si l’on m’avait demandé il y a un mois quel serait le destin le plus probable de l’Univers, j’aurais été en mesure de répondre sans hésiter. En tant que cosmologue, j’ai passé énormément de temps à y penser, j’ai même écrit un livre sur le sujet. Nous savons que l’Univers n’est pas fini, et que son expansion s’accélère. Dans un futur très lointain, cette expansion toujours plus rapide videra le cosmos jusqu’à ce qu’il ne reste essentiellement plus rien. Les étoiles s’éteindront, la matière se détériorera, les trous noirs s’évaporeront, jusqu’à ce qu’il ne reste plus que d’infimes particules de lumière diffusant la chaleur résiduelle de toute la création. Ce scénario est parfois appelé la « mort thermique » ou le « Grand Gel » et c’est une conséquence directe de notre meilleure théorie sur l’Univers et son comportement.
Mais si l’on me posait la question aujourd’hui, j’hésiterais. Les résultats annoncés fin mars par le Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), basés sur d’anciennes données publiées l’an passé, peignent un tableau totalement différent de notre univers. Ils remettent en question nos meilleures intuitions sur la nature de son composant le plus important, qui est aussi le plus mystérieux : l’énergie sombre.
La découverte de l’énergie sombre a été, pour dire ce qui est, une surprise. À la fin des années 1990, les astronomes ont découvert que l’expansion de l’Univers, provoquée initialement par le Big Bang, s’accélérait subtilement depuis les derniers milliards d’années. Cette accélération était évidente dans les données et a été confirmée par de multiples groupes d’études. Cependant, elle ne rimait à rien.
Les chercheurs s’attendaient à ce que l’expansion ralentisse. Ils furent donc surpris d'observer une accélération de son expansion. Tout dans le cosmos, les galaxies, les étoiles, le gaz, la poussière, même l’énergie pure, exerce un effet gravitationnel sur ce qui l’entoure. Et la gravité attire les objets et les lie. Jamais elle ne les sépare. Depuis plus d’une centaine d’années, les chercheurs savent que les galaxies distantes s’éloignent les unes des autres, et donc de nous, preuve de l’expansion du cosmos. Cela imposait une seule explication sensée : que toute cette gravité résiste à cette expansion et que, petit à petit, elle la ralentisse.
Si l’expansion de l’Univers s’accélérait en revanche, c’était comme si une force inconnue étirait l’espace de l’intérieur, venant s’ajouter, et avec plus d’intensité, à l’expansion résiduelle du Big Bang. Rien de ce que l’on connaît dans l’Univers ne devrait être capable de faire cela.
Heureusement pour les astronomes, la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein offrait la faille parfaite. Bien qu’à son époque aucune substance connue n'ait pu accélérer l’expansion de l’Univers, Einstein avait laissé en suspens la possibilité que l’Univers lui-même puisse en être responsable. Dans ses équations sur l’évolution du cosmos, il a ajouté un paramètre, une « constante cosmologique », représenté par la lettre grecque lambda (Λ). Cette constante laisse le champ libre à l’espace pour s’étendre de l’intérieur et repousser un effondrement gravitationnel.
Lorsqu’Einstein a pour la première fois présenté sa théorie de la relativité, les astronomes ignoraient que l’Univers s’étendait. Une fois que les observations ont pointé vers un univers en expansion, il a retiré le terme de ses équations, prétextant une erreur.
Confrontés à l’observation inattendue de l’accélération de l’expansion de l’Univers, les astronomes modernes ont pensé que la constante cosmologique pourrait expliquer cet étirement mystérieux. Aussi bizarre que cela puisse paraître, c’était le cas.
La constante cosmologique arrivait également à point nommé. Quand l’Univers était encore dense et petit, la gravité ralentissait graduellement son expansion et la constante cosmologique n’avait que peu d’effet. Mais dès que l’Univers est devenu suffisamment grand et diffus, il y a de cela six milliards d’années, tout ce nouvel espace vide signifiait que la moindre tendance à l’élargissement pouvait tout bousculer, causant une nouvelle accélération de l’expansion.
Au cours des dernières décennies, toutes les observations semblaient, en toute raison, s’accorder avec cette théorie, ce qui poussa les physiciens à intégrer une constante cosmologique dans leur modèle de fonctionnement de l’univers. La constante cosmologique tombe sous la bannière du terme plus générique d’énergie sombre. Cela renvoie à tout ce qui cause une accélération cosmique et englobe la possibilité d’une constante cosmologique ou d’un paramètre plus étrange encore.
En nous limitant à une large définition de l’énergie sombre, nous avons également conservé un esprit ouvert à d’autres explications. Peut-être que l’énergie sombre n’est pas une propriété inhérente de l’espace mais plutôt un genre encore inconnu de champ énergétique (parfois appelé une « quintessence » ou « énergie sombre dynamique »). Ce champ pourrait agir comme une constante cosmologique à ce moment précis, étirant l’espace de la même manière. Cependant au lieu d’être une propriété spatiale constante, il pourrait changer avec le temps, s’affaiblir ou se renforcer au fil de l’évolution de l’Univers.
Comprendre le fonctionnement de l’énergie sombre, savoir s’il s’agit ou non d’une constante cosmologique, a été la motivation première de plusieurs projets d’observation majeurs ces dernières années, comme le DESI. Quoi que soit l’énergie sombre, elle représente environ 70 % de la densité énergétique de l’Univers, selon nos meilleures estimations. Il s’agit du paramètre le plus important du cosmos, autant en termes de quantité que d’influence sur l’évolution de l’espace.
Si l’énergie sombre est une constante cosmologique, alors le scénario de la mort thermique est virtuellement assuré ; notre univers finira par devenir sombre, froid et vide. Nous sommes en mesure de calculer le temps qu’il nous reste avant que les galaxies distantes ne soient tellement éloignées de nous que nous ne pourrons plus les observer, et cela prendra environ 100 milliards d’années. Tout comme nous savons dans combien de temps le cosmos succombera à son propre et inévitable déclin mais ce nombre est bien trop grand pour être facilement exprimé en mots.
Cependant, depuis que les résultats des analyses du DESI ont été publiés, on commence à se demander ce que l’avenir de l’univers nous réserve.
Les résultats du DESI semblent mieux s’accorder avec la théorie d’une énergie sombre qui s’affaiblit au cours du temps, plutôt que sur sa définition de constante. Les résultats sont plutôt convaincants mais ne font que s’approcher de ce que nous autres physiciens considérons comme une « découverte ». Bien que les chiffres soient exacts, l’expansion de l’espace s’accélère encore mais pas autant que lorsque l’énergie sombre a commencé à prendre le pas. Ce n’est évidemment pas ainsi que devrait se comporter une constante.
On a pu lire dans la presse que ces résultats devraient être considérés comme une source de réjouissance : la mort thermique ne serait peut-être pas notre funeste destinée. L’affaiblissement de l’énergie sombre signifierait que l’expansion entrerait dans une phase de stagnation, voire qu’elle s’arrêterait complètement. Certains ont même laissé planer l’idée que cette évolution de l’énergie sombre perdrait tellement en puissance qu’elle deviendrait une force attractive, inversant totalement la tendance et transformant l’expansion en un « Big Crunch », un effondrement final.
Je serais partisane d’une approche plus prudente lors de ces interprétations. Même si les résultats du DESI tenaient la route lors d’une investigation plus poussée et étaient confirmés par d’autres organismes d’études, ils ne donnent pas d’informations certaines sur notre avenir. La seule raison pour laquelle il nous est possible d’émettre des hypothèses sur notre avenir grâce à une constante, c’est que nous savons comment elle se comporte : c’est une constante. Une énergie sombre dynamique est plus intriquée. Tant que nous ignorons ce qui motive son évolution, l’avenir reste flou.
Peut-être que les théories changeront du tout au tout. Pris comme tels, les résultats du DESI suggèrent que, dans une époque reculée, l’énergie sombre correspondait à ce que les physiciens appellent un « fantôme ». Une énergie sombre fantôme est une énergie sombre qui devient de plus en plus puissante au cours du temps, de telle sorte qu’elle pourrait littéralement déchirer la trame de l’Univers. Si elle était réellement fictive par le passé, rien n’indique qu’elle ne pourrait pas le redevenir, menant potentiellement à un destin assez épouvantable, le « Big Rip », un grand déchirement. D’un point de vue théorique, plusieurs raisons nous poussent à douter que l’énergie sombre puisse retourner à son état de particule fantôme. Mais, si tel était le cas, les perspectives ne seraient pas réjouissantes.
Il me semble important de préciser que, même si l’énergie sombre venait à s’affaiblir au point de disparaître, et que l’expansion de l’espace s’arrêtait complètement, ce ne serait pas nécessairement un sursis. Les étoiles exploseront ou s’éteindront quand même. Les trous noirs grossiront et finiront par s’évaporer. Et, d’une manière ou d’une autre, le cosmos tendra vers l’entropie et le déclin, comme le demandent certaines de nos lois de la physique les plus fiables. Il est également possible que nous affrontions un destin différent, provoqué par un bouleversement quantique des lois de la physique. Un phénomène étrange, auquel nous ne survivrons jamais : le faux vide.
Si l’énergie sombre disparaissait vraiment et si la théorie du faux vide ne se produisait pas, il pourrait théoriquement subsister un mince espoir que toute chose ressemblant à de la vie dans notre univers en expansion subsiste. Mais je qualifierais ces espoirs de techniques plutôt que de pratiques. Dans la compréhension que nous avons à présent de la cosmologie, il n’y a pas vraiment la place pour une fin heureuse.
J’ai hâte d’assister au développement de ce débat, malgré son pronostic malheureux. Les résultats du DESI pourraient mener au premier changement majeur de paradigme en cosmologie depuis la découverte de l’énergie sombre. Cela signifierait une réécriture complète de notre modèle de l’Univers.
L’énergie sombre détruira probablement tout sur son passage, à la fin. Mais, en attendant, la quête de sa compréhension a abouti à des découvertes incroyables. Et personne ne peut dire ce que l’Univers a en réserve pour nous.
Des présages historiques de fin du monde aux sauvetages héroïques mis en scène par Hollywood, les comètes et les astéroïdes ont inspiré le folklore et la fiction à de nombreuses reprises. Si une telle place est accordée à ces corps de roche ou de glace, c'est avant tout parce que l'un d'entre eux pourrait à tout moment percuter la Terre et provoquer des changements irréversibles, comme l'impact qui aurait rayé les dinosaures de la planète il y a 66 millions d'années.
La formation des astéroïdes et des comètes remonte à 4,6 milliards d'années, alors qu'un immense nuage de gaz et de poussières venait de s'effondrer pour créer le Soleil. Le reste de la matière en orbite autour de notre étoile a fusionné pour donner naissance aux planètes, à leurs lunes et à divers autres corps. Les astéroïdes et les comètes sont les vestiges de ce processus. Quelles sont les différences entre ces deux objets ? D'où viennent-ils ? Et quels dangers représentent-ils pour notre planète ? Découvrez les réponses à toutes vos questions dans la suite de cet article.
Les astéroïdes sont des corps rocheux dont la taille peut varier de quelques mètres à plusieurs centaines de kilomètres de diamètre. La NASA a identifié plus d'un million d'astéroïdes et environ 150 d'entre eux disposent de leurs propres lunes. En 2022, une équipe d'astronomes a démontré que trois corps rocheux orbitaient autour de l'astéroïde Électre, faisant de lui le premier astéroïde quadruple.
Pendant des années, les astronomes ont considéré que Cérès était le plus grand des astéroïdes recensés par l'Homme, avec un diamètre de 950 kilomètres. Cependant, en 2006, l'Union astronomique internationale a reclassé Cérès parmi les planètes naines, faisant de Vesta le plus grand astéroïde connu à ce jour, avec un diamètre moyen de 530 km environ. Néanmoins, le sujet fait encore l'objet de vifs débats au sein de la communauté scientifique et l'institut d'études géologiques des États-Unis continue d'ailleurs de considérer Cérès à la fois comme un astéroïde et une planète naine.
Les petits astéroïdes sont appelés météoroïdes. S'ils pénètrent l'atmosphère terrestre, ils prennent le nom de météores ou d'étoiles filantes et si un météore touche le sol, il devient une météorite.
De nos jours, la plupart des astéroïdes de notre système solaire évoluent dans une région située entre Mars et Jupiter, la bien nommée ceinture d'astéroïdes. Pour bon nombre d'astronomes, cette ceinture serait truffée de matière primitive que l'attraction gravitationnelle de Jupiter aurait privée de planète. D'autres suggèrent que la ceinture d'astéroïdes serait un « camp de réfugiés cosmiques » pour les vestiges de planètes formées ailleurs dans le système solaire.
Les comètes sont des amas de glace et de roche qui laissent parfois apercevoir leur traînée lumineuse depuis la Terre en transperçant la nuit. La queue des comètes se forme lorsque ces objets glacés se réchauffent à l'approche du Soleil et libèrent une traînée de gaz et de poussière. Les rayons du Soleil réfléchis par cette traînée offrent à la comète son éclat légendaire.
Par rapport aux astéroïdes, l'orbite des comètes est généralement plus elliptique, de forme ovale. Elles contiennent par ailleurs un plus grand nombre de composants chimiques qui se vaporisent au contact de la chaleur, comme de l'eau. Observées à travers un télescope, les comètes apparaissent également plus floues que les astéroïdes.
Même si les comètes sont probablement plusieurs billions à parcourir les confins de notre système solaire, seule une comète par décennie est visible dans le ciel nocturne depuis la Terre. Ces comètes se divisent en deux catégories : les comètes à courte période ou à longue période.
L'orbite des comètes à courte période autour du Soleil dure moins de 200 ans et la plupart de ces objets proviennent de la ceinture de Kuiper, un anneau de corps glacés situé au-delà de Neptune. La plus célèbre résidente de cette ceinture est la comète de Halley, qui nous apparaît tous les 75 à 76 ans.
La plupart des comètes à longue période nous viendraient du nuage de Oort, un ensemble théorique d'objets situé en bordure du système solaire. D'après la NASA, il faudrait plusieurs milliers, voire millions d'années à ces comètes pour faire le tour du Soleil. L'apparition de ces comètes dans le ciel nocturne est bien plus difficile à prévoir, car leurs précédents passages ont été très peu documentés.
Il arrive que la trajectoire d'une comète ou d'un astéroïde soit perturbée par le jeu des forces gravitationnelles, les collisions orbitales et les bousculades intersidérales, certaines se retrouvant suffisamment déviées pour présenter un risque d'impact avec la Terre. Cela dit, la plupart du temps ces objets sont bien trop petits pour infliger de quelconques dégâts. Ils finissent généralement par se consumer dans l'atmosphère pour nous apparaître sous la forme d'étoiles filantes.
Les astronomes surveillent en permanence les objets plus imposants sur une trajectoire au potentiel cataclysmique. L'astéroïde le plus susceptible de frapper la Terre au cours des trois prochains siècles se prénomme Bénou, un rocher d'environ 500 m de diamètre. Cependant, la probabilité d'une collision avec la Terre reste mince, environ 1 sur 1 750, et la date d'impact la plus probable se situerait entre la fin des années 2100 ou le début des années 2200.
En attendant, la NASA travaille sur un programme de déviation des astéroïdes « tueurs de planètes ». En 2022, l'agence spatiale américaine a envoyé l'une de ses sondes s'écraser sur un astéroïde de 164 mètres d'envergure. La mission a été couronnée de succès, déviant significativement l'astéroïde de sa trajectoire et transformant une partie de sa surface rocheuse en une traînée de débris. Même si la technique ne fonctionne que dans certaines situations spécifiques, il est rassurant de savoir que nous pourrions éviter à notre espèce le sort des dinosaures.
Le mois d’octobre offrira de nombreuses raisons de veiller tard pour contempler le ciel. Deux pluies d’étoiles filantes rythmeront le mois : les Draconides atteindront leur maximum sous le ciel sombre d’une Lune presque nouvelle, tandis que les Orionides feront leur apparition plus tard en octobre. Saturne atteindra également son opposition : la planète apparaîtra à la fois plus grande et plus brillante, offrant une excellente occasion d’admirer ses célèbres anneaux.
Les pluies de météores, ainsi que les aurores boréales, peuvent être observées sous des ciels sombres préservés de la pollution lumineuse. Mais tout n’est pas perdu pour les observateurs urbains : certains des plus beaux spectacles du mois, notamment les observations de planètes, restent visibles malgré les lumières de la ville. Il suffit de savoir quand et où regarder.
Saturne atteindra son point le plus proche de la Terre, appelé opposition, en fin de journée le 4 octobre. Les jours précédant et suivant cet événement constituent également une excellente période pour observer les célèbres anneaux de la planète.
Pour repérer Saturne, regardez vers le sud-sud-est aux alentours de 23 h ; les conditions d’observation s’amélioreront au cours des heures suivantes à mesure que la planète gagnera de la hauteur dans le ciel. Vous aurez besoin au minimum d’un petit télescope d’amateur ou de jumelles puissantes pour distinguer les denses anneaux de glace et de roche.
Les anneaux de Saturne s’étendent sur environ 273 000 kilomètres et leur composition riche en glace les rend particulièrement réfléchissants.
Les lève-tôt pourront profiter d’un beau spectacle lunaire le 5 octobre. Le croissant de Lune et la planète Mars, teintée d’orange, se retrouveront côte à côte dans le ciel avant l’aube. Recherchez ce duo au-dessus de l’horizon est ; plus tard dans la matinée, Jupiter apparaîtra également en dessous d’eux, en diagonale.
Ce sera aussi une bonne occasion de porter votre regard au-delà de notre système solaire. Juste sous la Lune se trouvera l’amas de la Crèche, qui renferme environ 1 000 étoiles. Situé à environ 600 années-lumière de la Terre, cet amas apparaît comme une tache floue à l’œil nu sous un ciel sombre. L’observation gagnera en qualité avec de simples jumelles ou un télescope modeste.
La pluie d’étoiles filantes des Draconides n’est pas la plus impressionnante de l’année, mais son pic coïncidera cette fois avec un fin croissant de Lune décroissante. L’absence de lumière lunaire aidera les observateurs à distinguer même les météores les plus faibles. Sous un ciel sombre préservé de la pollution lumineuse, vous pourrez espérer observer une dizaine de météores par heure.
Les Draconides atteindront leur maximum dans la nuit du 8 au 9 octobre, les meilleures conditions d’observation se situant une à deux heures après le coucher du Soleil. Profitez-en également pour repérer Saturne dans le ciel austral durant la nuit.
L’automne est l’une des périodes les plus propices pour observer le cœur scintillant de la Voie lactée. Contrairement au printemps, lorsque les astronomes amateurs ne peuvent l’apercevoir qu’au petit matin, le centre de notre galaxie devient visible dès la tombée de la nuit.
Et il ne faut pas tarder à en profiter. C’est l’un des derniers mois durant lesquels il sera possible de l’observer, car son cœur se retrouvera derrière le Soleil entre novembre et février environ. Les nuits de nouvelle Lune, comme celle du 10 octobre, offrent les meilleures conditions pour admirer et photographier cette bande lumineuse composée de millions d’étoiles et d’un trou noir supermassif.
Le soir du 12 octobre, regardez vers l’horizon ouest pour apercevoir Mercure au moment de son élongation orientale maximale. Il s’agit du moment où la planète se trouve à sa plus grande distance apparente du Soleil.
Cette planète rapide est généralement trop proche de notre étoile pour être observée facilement, ce qui explique pourquoi les amateurs d’astronomie attendent avec impatience ces périodes d’élongation. Mercure dans cette configuration sera particulièrement visible depuis l’hémisphère Sud, mais les observateurs bénéficiant d’un horizon ouest dégagé pourront également l’apercevoir en Europe et en Amérique du Nord. Gardez également un œil sur le fin croissant de Lune situé à proximité. Par mesure de sécurité, attendez le coucher du Soleil avant de pointer des instruments optiques vers l’ouest.
La pluie d’étoiles filantes des Orionides peut produire jusqu’à 20 météores par heure sous un ciel sombre. Cette année, son maximum se produira dans la nuit du 21 au 22 octobre ; les meilleures conditions d’observation seront réunies avant l’aube. Les météores semblent provenir de la constellation d’Orion.
Ce phénomène est connu pour ses météores brillants et rapides, qui peuvent laisser derrière eux de spectaculaires traînées lumineuses en entrant dans l’atmosphère terrestre. Bien que le pic des Orionides coïncide cette année avec une Lune gibbeuse croissante particulièrement lumineuse, notre satellite se couchera quelques heures avant l’aube, offrant ainsi une fenêtre idéale pour observer l’essaim à son maximum d’intensité. Veillez à vous éloigner de toute pollution lumineuse ou, mieux encore, à séjourner dans un hébergement dédié à l’observation des étoiles.
La pleine Lune d’octobre, connue sous le nom de « Lune du chasseur », doit son appellation à la période de préparation des réserves alimentaires pour l’hiver. Notre satellite atteindra sa luminosité maximale peu après minuit le 26 octobre, même s’il est préférable de l’admirer au moment de son lever et de son coucher.
Le disque lunaire offrira un spectacle particulièrement saisissant lorsqu’il se lèvera à l’est au coucher du Soleil et lorsqu’il se couchera à l’ouest à l’aube. Il paraîtra alors non seulement plus grand que d’ordinaire, mais pourra également se teinter d’une profonde couleur orangée.
Dans la soirée du 27 octobre, la Lune brillante passera à proximité de l’amas d’étoiles des Pléiades, aux teintes bleu pâle, et en masquera même temporairement une partie. L’occultation débutera vers minuit (heure de Paris) et s’achèvera peu avant 6 h du matin. Le rapprochement le plus spectaculaire, lorsque la Lune passera devant certaines étoiles des Pléiades, est attendu aux alentours de 3 h 30 du matin.
Le phénomène sera visible dans une grande partie du monde, notamment en Europe et en Amérique du Nord. Les observateurs de la côte Est des États-Unis pourront assister à l’occultation complète, tandis que le reste du continent pourra profiter du spectaculaire rapprochement entre la Lune et l’amas stellaire.
Le 14 septembre 2026, à l'occasion de l'Air and Space Cyber Conference 2026 qui s'est déroulée dans le Maryland, le 27e secrétaire à la Force aérienne des États-Unis, Troy Meink, donnait un discours sur les initiatives de l'armée américaine pour défendre la nation lorsqu'il a dévoilé, sans plus de cérémonie, une information qui risquerait bien de changer l'avenir de l'humanité dans l'espace.
« Les États-Unis disposent d'armes de contrôle de l'espace en orbite capables de défendre les forces interarmées contre une action hostile de l'ennemi », a-t-il déclaré. En d'autres termes : les États-Unis ont placé une arme, ou un système d'armes, en orbite autour de la Terre.
Il s'agit de la première fois qu'un pays déclare publiquement avoir emprunté ce chemin, bien qu'il soit de notoriété publique que les États-Unis, la Chine et la Russie travaillent à la mise au point d'un arsenal extraterrestre depuis plusieurs décennies. « Il n'y a rien d'étonnant à ce que les États-Unis aient déployé une arme spatiale », assure Rod Thornton, qui étudie les mécanismes russes de défense et de sécurité au King’s College de Londres.
En revanche, ce que personne n'avait vu venir, c'est la décision des États-Unis d'annoncer soudainement et publiquement le déploiement d'une telle arme. « On ne s'attendait pas à ce qu'ils déclarent aussi explicitement disposer d'une arme en orbite », témoigne Victoria Samson, directrice à la sécurité et à la stabilité de l'espace au sein de la Secure World Foundation de Washington.
Si l'annonce est bien évidemment restée avare de détails, l'histoire peut tout de même nous éclairer sur le type d'arme dont il pourrait s'agir et son fonctionnement. L'intérêt de l'humanité à l'égard des armes spatiales est né de la curiosité et des démonstrations de force de la Guerre froide. En 1962, les États-Unis ont fait exploser une bombe nucléaire à 400 kilomètres au-dessus de l'océan Pacifique pour voir ce qu'il se passerait. Connu sous le nom de Starfish Prime, l'essai nucléaire a libéré un torrent de radiations en orbite autour de la Terre, ce qui a provoqué une immense aurore artificielle et a plongé Hawaï dans l’obscurité. L'explosion d'énergie électromagnétique a également endommagé ou détruit un tiers des 24 satellites alors en orbite.
Le chaos semé par l'opération Starfish Prime a donné lieu à l'élaboration de règles internationales. En 1963, le traité d'interdiction partielle des essais nucléaires a interdit les essais dans l'atmosphère, dans l'espace extra-atmosphérique et sous l'eau. En 1967, l'article IV du traité sur l'espace a quant à lui interdit l'envoi dans l'espace d'armes de destruction massive.
À notre connaissance, il n'y a donc pas d'armes nucléaires en orbite autour de la Terre à l'heure actuelle. Cette affirmation a toutefois été remise en question début 2024, lorsque la Maison-Blanche a informé ses alliés européens que la Russie envisageait de placer un dispositif nucléaire en orbite, en parfaite violation des traités signés durant la Guerre froide. Peu de temps après, il est apparu qu'un satellite, Kosmos-2553, testait des technologies pouvant être utilisées dans ce sens. Une arme de ce type serait probablement dirigée, non pas vers la Terre, mais vers la cible privilégiée des armes spatiales modernes : les satellites.
En date du 18 septembre 2026, une constellation de près de 17 000 satellites évoluait autour de la Terre, d'après la base de données établie par Jonathan McDowell, un astrophysicien qui recense les lancements et les débris spatiaux. La plupart de ces satellites garantissent l'accès à Internet. D'autres surveillent le climat et d'autres encore servent des objectifs militaires, notamment le guidage des troupes au sol ou des missiles, l’envoi de communiqués secrets et l’espionnage des rivaux géopolitiques.
Les États-Unis, la Chine, la Russie et l'Inde ont déjà lancé des missiles depuis la surface de la Terre pour détruire volontairement leurs propres satellites, en grande partie pour démontrer ce dont ils seraient capables envers d'éventuelles cibles ennemies en orbite. Les États-Unis disposent par ailleurs d'un système offensif de guerre électronique hautement sophistiqué, notamment au travers de sa technologie Meadowlands, opérationnelle depuis peu, qui utilise des stations terrestres mobiles pour bombarder d'ondes radio les satellites afin de perturber leurs communications.
Jusqu'à présent, les armes ou les systèmes destinés à cibler les satellites étaient donc implantés sur Terre et aucune preuve ne permettait d'attester de la présence en orbite d'un arsenal anti-satellite. Quelles armes ont donc bien pu être déployées par l'armée des États-Unis ?
Un porte-parole de l'United States Space Force (USSF), la force spatiale des États-Unis, n'a pas donné plus de détails concernant les armes mises en service ; il a simplement déclaré que l'expression « contrôle de l'espace » faisait référence à des dispositifs « pouvant servir des objectifs offensifs ou défensifs. »
Malgré le mystère qui entoure l'arme américaine, rien n'indique qu'elle pourrait attaquer une cible à la surface de la Terre. La phrase « arme de contrôle de l'espace » suggère fortement que, quelle que soit sa nature, cette arme serait conçue pour affecter l'environnement spatial à lui seul.
Il est possible que l'arme ait été pensée pour mettre hors service, endommager ou détruire physiquement d'autres satellites. Une « arme cinétique » de ce genre pourrait prendre la forme d'un petit satellite conçu pour traquer et percuter des charges utiles hostiles, ou d'un satellite capable de tirer un projectile sur une autre cible en orbite.
« Les armes cinétiques sont extrêmement problématiques, car elles produisent des éclats dangereux et incontrôlables », indique Aaron Boley, codirecteur de l'Outer Space Institute à l'université de la Colombie-Britannique au Canada.
Ces éclats viendraient s'ajouter au problème latent des débris spatiaux qui polluent les orbites situées à quelques milliers de kilomètres de la Terre, dans lesquelles évoluent également la plupart des satellites. Ces débris comprennent les propulseurs de fusée usagés, les engins spatiaux désaffectés ainsi que les fragments issus de précédentes collisions ou de tests de missiles antisatellite. « En novembre 2021, la Russie a effectué un essai de missile antisatellite à ascension directe, ce qui a généré plus de 1 800 débris détectables », indique Samson. Les armes orbitales antisatellite capables d'infliger des dégâts physiques à leurs cibles pourraient occasionner des retombées similaires.
La taille des débris varie considérablement, allant du rocher à des fragments littéralement invisibles plus petits qu'un grain de riz. Ces derniers se déplacent plus rapidement qu'une balle de fusil autour de la planète, jusqu'à se consumer dans l'atmosphère ou se perdre dans l'espace, un processus dont la durée peut se compter en mois, en années ou même en siècles.
Nous avons déjà frôlé l'incident à plusieurs reprises : divers satellites et même la Station spatiale internationale ont dû faire usage de leurs propulseurs pour éviter une collision avec des fragments de satellite rebelles. La catastrophe a pu être évitée jusqu'à présent, mais si des armes cinétiques spatiales venaient à tirer sur d'autres objets en orbite, elles pourraient déclencher une réaction en chaîne en enrichissant le nuage de débris de nouveaux fragments qui percuteraient à leur tour d'autres satellites au hasard.
« La destruction physique des satellites est une approche des plus maladroites », déclare Thornton. Partant de là, « je ne pense pas que l'arme déployée par les États-Unis soit un engin de destruction cinétique. »
Quel autre type d'arme aurait donc pu être mis en orbite par l'armée américaine ? La majorité des experts pense qu'il s'agit probablement d'un dispositif destiné à bloquer ou brouiller les communications satellite. Puisque la politique adoptée par les États-Unis consiste à éviter de générer des débris spatiaux, « je suppose qu'il s'agit d'une arme non destructrice », indique Samson. « Je pencherais plutôt pour une sorte de brouilleur spatial. »
McDowell pense même avoir deviné où se trouverait cet arsenal. La localisation la plus probable est l'orbite géostationnaire, une autoroute pour satellites située à une altitude de 35 786 kilomètres au-dessus de l'équateur. « Pour moi, cette arme est en fait l'ensemble de petits satellites déployés par l'USSF sur l'orbite géostationnaire ces dernières années », suggère-t-il. La plupart des satellites évoluant sur cette trajectoire sont utilisés à des fins militaires ou de sécurité nationale. La Russie et la Chine ont toutes deux accentué leur présence à cette altitude récemment.
Un brouilleur orbital pourrait ne pas sembler aussi belliqueux qu'une arme capable d'anéantir physiquement d'autres satellites. Il n'en reste pas moins qu'un tel système « risque fondamentalement de saper l'équilibre des pouvoirs qui assure la paix nucléaire depuis la fin de la guerre froide », met en garde Thornton.
Imaginons que les satellites ciblés par le brouilleur soient responsables du guidage des missiles pour la Chine ou la Russie, notamment des missiles porteurs d'armes de destruction massive. « Si les États-Unis sont capables de perturber partiellement ou intégralement ces guidages satellite, alors la Chine ou la Russie ne seraient plus en mesure de garantir la précision de leurs armes nucléaires », illustre Thornton.
Tout cela n'est que spéculation et logique raisonnable. À moins que les États-Unis ne se laissent aller à une nouvelle annonce surprise, il est peu probable que l'identité et les capacités de leur système d'armes orbitales soient révélées dans un futur proche. À ce stade, une seule certitude est permise : l'espace est désormais un « terrain » de guerre comme un autre.
Il est déjà difficile en premier lieu d'expliquer que le pays ait choisi de révéler l'existence de ces armes spatiales. « L'annonce peut être perçue comme un message de dissuasion », indique Thornton. En d'autres termes : si vous nous menacez, vos satellites pourraient en payer le prix.
« Je crains que cela ne normalise l'envoi d'armes dans l'espace », confie Samson. D'après un rapport de la Secure World Foundation, la Chine et la Russie n'auraient aucun scrupule à suivre le même chemin. De la même façon, « il est tout à fait possible que les alliés et partenaires des États-Unis décident que si ces derniers estiment avoir besoin d'armes spatiales, alors eux aussi. »
Le célèbre paradoxe de Fermi intrigue les astronomes depuis plus d’un demi-siècle. Résumons-le succinctement : si le cosmos est vieux de près de 14 milliards d’années, où sont les sociétés interstellaires ? Pourquoi n’ont-elles pas fait un saut pour nous dire bonjour ? Si de nombreuses solutions à cette énigme ont été proposées, aucune n’est plus effrayante que la théorie dite de la forêt sombre.
Selon cette hypothèse, si nous ne pouvons pas voir ces civilisations extraterrestres, c’est parce qu’elles se cachent. Contrairement à l’humanité, dont le voisinage galactique bruit des transmissions radio qu’elle émet, ces sociétés auraient toutes conclu qu’il est tout bonnement trop dangereux de diffuser sa propre localisation à de potentiels voisins hostiles.
Voilà une idée qui refroidit, mais une idée qui néanmoins attire de plus en plus l’attention depuis qu’elle a été exposée dans l’adaptation par Netflix du Problème à trois corps, trilogie littéraire de l’auteur chinois Liu Cixin. S’agit-il pour autant d’une solution plausible au paradoxe de Fermi ? Selon les spécialistes, parmi toutes les hypothèses formulées, la théorie de la forêt sombre semble avoir moins de chances que d’autres d’être correcte.
On peut tout à fait envisager que des civilisations extraterrestres intelligentes se cachent si elles le doivent. Mais il est improbable que toutes parviennent à une même conclusion motivée par la peur et qu’elles décident de se tapir dans le cosmos.
« Nous n’observons même pas ce comportement-là dans d’autres cultures sur Terre », tempère Moiya McTier, astrophysicienne, autrice et folkloriste. Certaines civilisations extraterrestres pourraient se composer de membres agissant à l’unisson. Mais d’autres pourraient être constituées de groupes divergents aux comportements distincts, dont certains pourraient s’avérer plus ou moins agressifs ou pacifistes, et plus ou moins curieux ou sujets à la réclusion. Si l’un d’eux daigne nous faire signe, alors nous verrons la lumière d’un feu de camp poindre dans la forêt sombre.
Mais en théorie, tout est possible, car nous ne disposons pas de preuves de l’existence d’une vie extraterrestre. Peut-être que tout le monde est en effet en train de se cacher. Peut-être y a-t-il réellement une menace qui rôde dans les grands espaces, quelque part dans l’obscurité. Et peut-être que l’humanité ne s’en n’est pas encore rendu compte.
Le paradoxe de Fermi fut soulevé de manière informelle par le physicien Enrico Fermi un midi de 1950 lors d’une discussion à la cafétéria de son laboratoire. S’il comporte de nombreuses nuances, en son cœur se trouve cette prémisse fondamentale : le Système solaire n’a que 4,6 milliards d’années, tandis que l’Univers est vieux de 13,8 milliards d’années. Cela laisse suffisamment de temps à la vie d’autres planètes de se développer et de former des sociétés technologiquement avancées, le type de civilisations susceptibles de mettre les voiles sur les océans du cosmos et d’établir des avant-postes ou de nouvelles sociétés sur une multitude de mondes.
Mais nous n’avons jamais décelé de traces de ces civilisations. Alors où sont-elles ?
« Il existe une multitude de solutions possibles au paradoxe de Fermi, qui se chevauchent d’ailleurs », affirme Moiya McTier. L’espace est-il tout simplement trop vaste pour que des civilisations extraterrestres aient eu le temps d’atteindre la Terre ? S’anéantissent-elles toutes avant de devenir des civilisations interstellaires ? Sommes-nous la seule civilisation technologiquement avancée dans notre coin du ciel ? L’apparition de la vie est-elle en fait prodigieusement rare ?
« Tout ce que le paradoxe de Fermi dit est que les civilisations sont rares. Il ne nous dit pas pourquoi elles le sont », souligne Ian Crawford, planétologue et astrobiologiste à l’Université de Londres-Birkbeck. « L’une des solutions est : oui, elles sont toutes là, mais elles se cachent. Si elles se trahissent, quelqu’un va venir pour les anéantir. »
Cela fait des décennies que l’idée que ces extraterrestres voyageurs soient simplement réticents au fait de révéler leur existence imprègne les récits de science-fiction. C’est dans La Forêt Sombre, deuxième roman de la trilogie, paru en 2008, que Liu Cixin donne à l’hypothèse son nom accrocheur. Il y décrit l’Univers comme une forêt sombre où chaque civilisation extraterrestre est semblable à un chasseur craintif et armé avançant avec précaution. Si ce chasseur découvre « une autre créature vivante – un autre chasseur, un ange ou un démon, un bébé sans défense ou un vieillard boiteux, une magnifique jeune fille ou un magnifique jeune homme, il n’a qu’un seul choix : ouvrir le feu et l’éliminer. Dans cette forêt, l’enfer c’est les autres. »
Être ainsi craintif comporte des avantages du point de vue de l’évolution : nous sursautons en entendant un bruit étrange dans la nuit, et bien que celui-ci ne soit pas cette fois-ci signe de danger, notre attention nous sauvera peut-être la vie la fois où la menace sera bel et bien là.
« On ne peut pas nier qu’il y a une prime à la survie dans le fait d’être agressif », prévient Seth Shostak, astronome à l’Institut de recherche d’intelligence extraterrestre (SETI), en Californie. Éliminez préventivement la concurrence, et vous dormirez mieux tout en vous garantissant des ressources supplémentaires. L’histoire de l’humanité, comme son présent aussi d’ailleurs, sont émaillés d’illustrations sinistres de ce fait.
Heureusement, la théorie de la forêt sombre souffre d’une multitude de lacunes difficiles à résoudre : la plus évidente étant qu’il est extraordinairement difficile de dissimuler un monde technologiquement avancé.
Bien avant que la quête de vie extraterrestre ne devienne une discipline scientifique mondiale, les signaux radio dus aux communications intra-espèce quotidiennes des Terriens se diffusaient déjà dans le cosmos ; chose qu’une civilisation extraterrestre voisine souhaitant trouver un nouvel allié ou une proie fraîche pourrait facilement repérer.
L’analogie de la forêt tombe également à l’eau lorsque l’on prend en compte la véritable nature de l’Univers, voire même simplement celle de notre gigantesque galaxie. Les bois peuvent sembler vastes et infinis dans l’obscurité, mais ce n’est rien comparé à l’immensité de l’espace.
« Il y a peut-être des extraterrestres hostiles dans le cosmos », commente Seth Shostak. Mais les distances qui les séparent sont probablement incompréhensiblement grandes, si bien que l’idée qu’ils puissent éprouver le besoin de s’en prendre les uns les autres préventivement semble étrange. Même s’ils se craignaient les uns les autres, l’étendue qui les sépare fait qu’ils n’auraient vraisemblablement pas besoin de se livrer bataille pour accéder aux ressources ; chaque civilisation disposerait d’une réserve aux limites fort abstraites de mondes, d’astéroïdes et même d’étoiles à exploiter.
Puisque les Terriens forment, de l’aveu général, une civilisation technologique jeune, bruyante et vulnérable, s’il y a des formes de vie intelligentes dans le cosmos, toutes ne peuvent pas être instinctivement agressives.
« S’il y a tant de civilisations que cela, et que certaines sont en mesure de nous anéantir, alors il nous faut expliquer pourquoi ce n’est pas encore arrivé », explique Karim Jebari, chercheur à l’Institut de futurologie de Stockholm. « Peut-être qu’il existe un Empire galactique qui limite les hostilités ou bien peut-être qu’il est particulièrement difficile de se faire la guerre sur des distances interstellaires. »
Ou alors, comme l’a récemment suggéré Karim Jebari dans un article, que les civilisations extraterrestres intelligentes sont parvenues à la même conclusion : qu’elles existent encore parce que d’autres civilisations extraterrestres avancées ont choisi de ne pas s’en prendre à elles, peut-être dans l’espoir d’entretenir un jour une entente mutuelle bénéfique. « Nous n’avons pas de raison de les attaquer avec une frappe préventive, explique Karim Jebari. S’ils sont intelligents… alors peut-être qu’ils pensent la même chose de nous. »
Que toutes les formes de vie extraterrestre intelligente partagent l’instinct très humain de s’attendre au pire venant d’une entité inconnue est également un présupposé de taille.
« Pour moi, [la forêt sombre] est l’une des solutions les moins convaincantes au paradoxe de Fermi, car elle s’appuie sur des présupposés anthropocentriques qui ne me semblent pas justes », tempère Moiya McTier. La peur est chose puissante. Mais la curiosité aussi.
Cela ne signifie pas forcément que la théorie de la forêt sombre est hors-course. Le problème réside dans le fait que la résolution des incohérences de la théorie nécessite l’accentuation du facteur terreur.
« Le scénario cauchemardesque c’est, disons, que ceux qui se cachent ont raison de le faire, explique Ian Crawford. Imaginez qu’à un moment donné dans l’histoire de la galaxie, une civilisation technologique ait décidé que chaque fois qu’une planète abritant la vie ou une technologie était découverte, elle devait être détruite. »
Dit autrement, si l’objectif est l’extermination pour l’extermination, alors la théorie de la forêt noire semble plus plausible. « Si quelque chose de ce genre a eu lieu dans l’histoire de la galaxie, alors oui, cela expliquerait le paradoxe de Fermi », affirme Ian Crawford.
Donc en effet, peut-être que notre banlieue galactique est calme parce que l’apparition de la vie est un phénomène d’une extrême rareté. Peut-être nous sentons-nous seuls car les civilisations extraterrestres ont la mauvaise habitude de s’annihiler dès lors qu’elles découvrent quelque chose comme les armes atomiques.
Ou bien, tout simplement, « nous ne les voyons pas car elles ne sont pas là », ainsi que le formule Ian Crawford, car une entité meurtrière va d’étoile en étoile pour éteindre tout signe de vie. « C’est la chose véritablement effrayante. »
Quatorze mille satellites tournent aujourd'hui autour de la Terre. Les projets déposés auprès des régulateurs en annoncent plus de 1,7 million, parmi lesquels les cinquante mille miroirs orbitaux que la société californienne Reflect Orbital veut déployer d'ici 2035. Son modèle consiste à vendre de la lumière solaire à la demande, en visant d'abord les fermes photovoltaïques.
« Reflect Orbital veut rendre une énergie propre et abondante disponible à la demande », indique un porte-parole de l'entreprise, qui décrit une électricité renouvelable produite quand elle est nécessaire et présente le dispositif comme un moyen d'aider le monde à se passer des énergies fossiles. Le porte-parole évoque un second usage : les opérations de recherche et de sauvetage dans l'obscurité.
Le satellite démonstrateur, Eärendil-1, porte un miroir de dix-huit mètres sur dix-huit et a reçu le 9 juillet 2026 l'autorisation de la Commission fédérale des communications américaine. L'entreprise le présente comme la première d'une série de missions expérimentales, selon une approche qu'elle qualifie d'incrémentale.
Le dispositif renvoie vers une zone déjà plongée dans la nuit une partie de la lumière solaire qui frappe encore le satellite, à plusieurs centaines de kilomètres d'altitude. « Le Soleil n'est pas une source ponctuelle : vu depuis la Terre, il fait environ un demi-degré de diamètre apparent. À 600 ou 650 kilomètres d'altitude, cet angle produit une tache lumineuse de l'ordre de 5 kilomètres de diamètre au sol, ce qui correspond au chiffre annoncé pour le premier satellite de Reflect Orbital », explique Olivier Las Vergnas, docteur en sciences de l'Univers et président de l'Association française d'astronomie. Le satellite doit corriger son orientation en continu pour tenir sa cible pendant qu'il file sur son orbite, et il ne peut le faire que lorsqu'il est lui-même éclairé, autour du coucher et du lever du Soleil.
Le programme russe Znamya avait déjà déployé des miroirs orbitaux dans les années 1990. « Ce qui change aujourd'hui, c'est la combinaison de plusieurs progrès : miniaturisation des satellites, membranes réfléchissantes extrêmement légères et déployables, contrôle très précis de leur orientation, baisse considérable du coût des lancements et surtout possibilité de piloter non plus un objet expérimental isolé, mais potentiellement une constellation entière », poursuit Olivier Las Vergnas. Cette dernière condition oriente le modèle économique, car un miroir isolé ne tient sa cible que quelques minutes, et la continuité du service suppose un réseau de satellites qui puissent se relayer.
L'entreprise décrit un service délivré uniquement là où il a été demandé et approuvé. « La plupart des gens ne verront jamais cette lumière de leur vivant », répond le porte-parole. Chaque livraison est géolocalisée, chaque client soumis à des vérifications et à des autorisations locales, et par défaut ces satellites sont éteints. Hors service, les miroirs sont orientés à l'opposé de la Terre.
Olivier Hainaut, astronome à l'Observatoire européen austral, a signé cette année dans Astronomy & Astrophysics le troisième article d'une série consacrée aux constellations de satellites, et le premier à mesurer leur contribution à la luminosité du fond de ciel.
« La conclusion de l'article 2026 est que si le nombre de satellites dépasse 100 000, tous plus faibles que magnitude 7, ils deviendront la source principale de coûts de perte de données dans les observatoires », précise-t-il. Le seuil s'appuie sur une pratique des grands observatoires, qui acceptent de perdre jusqu'à 3 % de leur temps d'observation pour des raisons techniques, pannes comprises. « Cette valeur est un équilibre : bien sûr nous préférerions ne perdre que 2 %, 1 %, voire aucune seconde, mais augmenter la fiabilité des systèmes a aussi un coût important. Tant que les pertes causées par les satellites tiennent dans ces 3 %, nous pouvons travailler. » Avec 14 000 satellites en orbite, la situation reste selon lui acceptable.
Reflect Orbital annonce respecter ce seuil. Ses satellites « sont conçus pour rester plus faibles que la magnitude 7 lorsqu'ils ne sont pas en service, soit sous le seuil de visibilité à l'œil nu », précise le porte-parole. L'engagement ne couvre pas les périodes où le miroir est en service, qui sont celles où il est le plus brillant.
En outre, deux phénomènes entrent dans le calcul des pertes. Un satellite éclairé qui traverse le champ d'un télescope y laisse une traînée, effet qu'Olivier Hainaut documente depuis 2020. « Vous êtes photographe, vous prenez une photo. Puis vous prenez un gros feutre noir, vous faites une grande ligne qui traverse toute la photo. Tout ce qui est masqué par le feutre est perdu. Plus le satellite est brillant, plus le feutre est épais. Si ça vous arrive pour une photo sur mille, c'est ennuyeux. Si chaque photo a dix, vingt, trente traînées, vous changez de métier » illustre le chercheur.
La lumière des satellites est aussi diffusée par l'atmosphère et éclaire le ciel entier, comme le Soleil le rend bleu en plein jour. Ce second effet n'avait pas été quantifié avant l'étude de 2026, des satellites peu brillants ne le produisant pas. « Mes calculs montrent que Reflect Orbital pourrait causer une pollution qui augmenterait la luminosité du ciel d'un facteur 3 à 4. Votre ciel du fin fond du Massif Central ressemblerait à la périphérie de Carcassonne ou Épinal. Ce n'est pas le centre de Paris, mais ce n'est plus la même chose : vous voyez beaucoup moins d'étoiles, mais beaucoup plus de satellites. » Pour les télescopes, une observation d'une heure en demanderait trois ou quatre pour une qualité équivalente, et les objets les plus faibles deviendraient inaccessibles.
Les deux parties ne décrivent pas le même ciel. Interrogé sur ce que verrait un observateur situé à distance de la zone éclairée, le porte-parole répond qu'il apercevrait « une étoile en mouvement ». Les simulations de l'ESO donnent à chaque miroir hors faisceau un éclat comparable à celui de Vénus, et estiment que depuis une ville déjà polluée par l'éclairage, ces satellites deviendraient pratiquement les seuls astres visibles.
L'Association française d'astronomie s'est engagée sur la protection du ciel nocturne en 1995, avec la charte « Sauvons la nuit », puis en participant à la création de l'association qui deviendra l'ANPCEN. « Le contexte institutionnel a profondément évolué. Le Grenelle II a fait entrer les nuisances lumineuses dans le Code de l'environnement ; la réglementation s'est renforcée, notamment avec l'arrêté du 27 décembre 2018 ; les extinctions en cœur de nuit se sont multipliées ; les Parcs naturels se sont engagés ; les Réserves internationales de ciel étoilé se sont développées et la notion de Trame noire a fait reconnaître l'importance des continuités d'obscurité pour la biodiversité », résume Olivier Las Vergnas.
Le service statistique du ministère de la Transition écologique estime qu'en 2023 la part du territoire hexagonal exposée à un niveau élevé de pollution lumineuse en cœur de nuit avait diminué de 19 % par rapport à 2014. Sur 22 773 communes étudiées par le Cerema, 73 % appliquent une extinction totale ou partielle.
À Orléans par exemple, un même travail a recensé 459 abandons de l'extinction et 856 extensions de l'éclairage. La ville a rallumé ses éclairages publics la nuit après avoir modernisé son parc en LED. « Pour une partie de la population et des élus, une ville éclairée reste associée à la sécurité, à l'activité et à la modernité. Pour d'autres, l'obscurité est considérée comme une ressource écologique, astronomique, paysagère et culturelle. La seconde représentation s'est développée ; elle n'a pas remplacé la première », observe Olivier Las Vergnas.
Pour un habitant des villes, l'arrivée des satellites changera peu de chose, note Olivier Hainaut, puisque l'éclairage public lui a déjà retiré le ciel. « Si vous vivez juste à côté de la cheminée d'une usine à charbon, le fait que votre voisin fume n'est pas votre source principale de soucis. La grosse différence entre la pollution lumineuse classique et celle des satellites est que vous ne pouvez pas échapper aux satellites. Même au fin fond du Massif Central, du Sahara, ou pour nos télescopes, du désert d'Atacama, nous serons tous affectés. »
« Pendant trente ans, nous avons appris à interagir avec les décideurs sur des sources lumineuses identifiables, territorialisées et, au moins en principe, gouvernables. Un maire peut décider d'éteindre ses lampadaires, un syndicat d'énergie peut modifier un parc d'éclairage, l'État peut fixer des normes », rappelle Olivier Las Vergnas. « Une commune peut investir pendant vingt ans pour réduire son éclairage, un Parc peut restaurer une Trame noire, des dizaines de collectivités peuvent protéger ensemble une Réserve internationale de ciel étoilé : aucune d'entre elles ne peut décider de ce qui traverse son ciel depuis une orbite. »
Les effets sur le vivant restent moins établis que ceux sur l'astronomie. La littérature scientifique documente les perturbations que la lumière artificielle nocturne inflige aux rythmes biologiques et aux déplacements de nombreuses espèces, sans qu'on sache ce que produirait une illumination mobile, intermittente et concentrée sur quelques kilomètres. Reflect Orbital indique commander des travaux à des partenaires indépendants et fédéraux, calibrer ses seuils de luminosité « sur des niveaux que les humains et les animaux tolèrent déjà » et s'engager à ne pas opérer au-dessus des couloirs de migration sensibles.
Certaines questions restent en suspens. « Que signifie recevoir de la lumière dans un espace qui ne l'a pas demandé ? Qui décide qu'une région peut être éclairée depuis l'espace ? Que devient le statut d'une Réserve internationale de ciel étoilé si la source de pollution lumineuse est orbitale ? Et quelle valeur accordons-nous collectivement à l'expérience d'un ciel naturel ? », énumère Olivier Las Vergnas. « La nuit n'est pas un espace vide dont l'éclairage serait sans conséquence. C'est un environnement partagé. »
Pour Olivier Hainaut, l'arbitrage relève du Comité des utilisations pacifiques de l'espace extra-atmosphérique des Nations unies. « Est-ce que la société globale va prendre une décision, et la bonne décision ? Je ne sais pas. Ma contribution était de donner des informations quantitatives et objectives sur l'effet des satellites sur l'astronomie. »
Le 14 février 2011 a eu lieu la plus grande éruption solaire observée en quatre ans. Elle était si intense qu’elle a interféré avec les communications radios et les signaux GPS des avions long-courrier.
Pourtant, en comparaison avec d’autres tempêtes solaires, celle de la Saint-Valentin de 2011 était plutôt modeste. Mais cette explosion d’activité ne fait que marquer le début du prochain maximum solaire, qui atteindra son apogée dans les deux prochaines années.
« L’activité solaire est cyclique, un peu comme la saison cyclonique », a alors expliqué Tom Bogdan, directeur du Centre de prédiction météorologique spatiale de Boulder, dans le Colorado, lors d’une réunion de l’Association américaine pour l’avancement des sciences à Washington.
« Cela faisait quatre ou cinq ans qu’il hibernait, qu’il ne faisait pas grand-chose. » Aujourd’hui, le soleil se réveille, et même si le prochain maximum solaire semble parti pour être l’un des plus faibles jamais observés dans sa globalité, des évènements individuels très intenses pourraient toutefois avoir lieu.
La plus grande tempête solaire jamais enregistrée a eu lieu en 1859 au cours d’un maximum solaire d’à peu près la même intensité que celui dans lequel nous entrons, d’après la NASA.
Cette tempête a été baptisée l’évènement de Carrington, du nom de l’astronome britannique Richard Carrington qui remarqua les violentes éruptions solaires et fut le premier à faire le lien entre l’activité solaire et les perturbations géomagnétiques sur Terre.
Au cours de l’évènement de Carrington, des aurores boréales ont été observées jusqu’à Cuba et Honolulu au sud, et des aurores australes jusqu’à Santiago du Chili au nord.
Les éruptions étaient si violentes que les « habitants du nord-est des Etats-Unis pouvaient lire leur journal à la seule lumière des aurores », a déclaré Daniel Baker, du Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de l’université du Colorado, lors d’une conférence de géophysique en décembre 2016.
De plus, les perturbations géomagnétiques furent si intenses que des opérateurs télégraphiques américains signalèrent que leurs équipements produisaient des étincelles, dont les plus violentes causèrent des incendies, souligne Ed Cliver, astrophysicien au Laboratoire de recherche de l’US Air Force à Bedford, dans le Massachussetts.
En 1859, ces évènements étaient surtout des curiosités. Mais si quelque chose de la sorte arrivait aujourd’hui, les infrastructures de haute technologie du monde entier seraient paralysées.
« Les plus menacées », a continué Bogdan, du Centre de prédiction météorologique spatiale, « sont les technologies avancées présentes dans presque tous les aspects de notre vie. »
Premièrement, a expliqué Baker, de l’université du Colorado, des perturbations électriques aussi intenses que celles qui ont détruit les machines télégraphiques (« l’internet de l’époque ») auraient des conséquences bien plus graves.
Une tempête solaire orientée vers la Terre la frappe généralement, mais pas forcément, en trois vagues successives.
En premier arrive la lumière solaire de haute énergie, composée majoritairement de rayons X et de lumière ultra-violette. Elle ionise la haute atmosphère terrestre et interfère avec les communications radios. Puis, c’est au tour d’une tempête de radiations potentiellement dangereuses pour les astronautes non-protégés.
Enfin, l’éjection de masse coronale (CME), nuage chargé de particules avançant plus lentement, atteint l’atmosphère terrestre au bout de quelques jours. Lorsqu’une CME frappe la Terre, les particules solaires peuvent interagir avec le champ magnétique terrestre pour produire de puissantes fluctuations électromagnétiques.
« Nous vivons dans un ‘cyber-cocon’ qui enveloppe la Terre », explique Baker. « Imaginez quelles pourraient être les conséquences. »
L’une des préoccupations principales concerne les perturbations du système mondial de positionnement (GPS), omniprésent dans les téléphones portables, les avions et les voitures, a continué Baker. Industrie mondiale d’une valeur de 13 milliards de dollars (11,5 milliards d’euros) en 2003, le GPS devrait atteindre une valeur estimée à un trillion de dollar (1,15 trillion d’euros) en 2017.
Baker a ajouté que les communications satellites, tout aussi essentielles à de nombreuses activités quotidiennes, seraient menacées par les tempêtes solaires.
« Lorsque vous payez votre plein d’essence par carte de crédit, c’est une transaction par satellite », rappelle-t-il.
Mais la plus grande crainte concerne les dégâts potentiels sur le réseau électrique. En effet, les surtensions provoquées par les particules solaires pourraient endommager les plus gros transformateurs électriques. Cela prendrait beaucoup de temps de remplacer l’un d’entre eux, et encore plus s’ils sont des centaines à avoir été détruits d’un coup, a commenté Baker, co-auteur d’un rapport du Conseil national américain de la recherche sur les risques liés aux tempêtes solaires.
Cliver, du Laboratoire de recherche de l’US Air Force, le confirme : « On n’en a pas beaucoup de rechange. »
La moitié est des Etats-Unis est particulièrement vulnérable à cause de l’interconnectivité de ses infrastructures électriques. Des pannes pourraient déclencher une réaction en chaîne, comme un effet domino.
« Imaginez une grande ville sans électricité pendant une semaine, un mois, ou une année », suggère Baker. « Les pertes engendrées pourraient s’élever à 1 voire 2 milliards de dollars (841 millions à 1.6 milliard d’euros), et les répercussions pourraient se faire ressentir pendant plusieurs années. »
Même si le prochain maximum solaire n’engendre pas un évènement de l’envergure de celui de Carrington, il est déjà arrivé que de plus petites tempêtes agissent sur l’électricité et les communications.
Les « tempêtes d'Halloween » en 2003, par exemple, ont interféré avec les communications satellites, provoqué une brève panne de courant en Suède, et illuminé le ciel d’aurores boréales fantomatiques jusqu’en Floride et au Texas.
Une solution serait de reconstruire les infrastructures électriques pour les rendre moins vulnérables aux perturbations solaires.
Une autre, de mieux les prévoir. Les scientifiques qui utilisent le nouvel Observatoire de la dynamique solaire (SDO) espèrent mieux comprendre le comportement du Soleil alors qu’il entre dans son prochain maximum et commence à produire de plus grandes tempêtes.
Ces études pourraient aider les scientifiques à prédire quand et où les éruptions solaires sont susceptibles de se produire, et si une éruption donnée est dirigée vers la Terre.
« De meilleures prédictions engendreraient des prévisions plus précises, et [les officiels] pourraient prendre les bonnes mesures palliatives », a déclaré Rodney Viereck, physicien au Centre de prédiction météorologique spatiale.
Même aujourd’hui, a renchéri Bogdan, les émissions les plus destructrices issues de violentes tempêtes sont assez lentes pour être détectées par les satellites d’observation du soleil bien avant que les particules ne frappent la Terre. « Cela nous donne [environ] vingt heures pour déterminer les mesures à prendre », explique Viereck.
Cela suffirait pour que les compagnies électriques puissent au moins protéger leurs précieux transformateurs en les désactivant avant l’arrivée de la tempête sur Terre. Il y aurait des pannes locales, mais d’une plus courte durée.
« La bonne nouvelle, c’est que ces tempêtes ont tendance à passer en quelques heures », a ajouté Bogdan.
Cependant, les scientifiques se bousculent pour apprendre tout ce qu’ils peuvent au sujet du Soleil afin d’émettre des prédictions encore plus tôt.
Selon Vierick, les prédictions météorologiques spatiales doivent rattraper leur retard. « Nous en sommes au même niveau que les prédictions météorologiques il y a cinquante ans. »
Le 16 juin 2023, un fantôme a fait irruption à plus d'un kilomètre sous la surface de la Terre pour troubler l’obscurité ambiante. Il aurait pu s'agir d'un choc entre deux particules des plus banales, mais d'après l'annonce faite le 1er septembre par les physiciens, il y aurait 99,5 % de chances que la collision ait été causée par un élément qu'ils n'avaient jamais détecté auparavant : une mystérieuse particule de matière noire.
Pour rappel, la matière noire serait une sorte de colle invisible qui assure la cohésion de l'univers. Sans elle, la matière visible qui nous entoure n'aurait aucun support gravitationnel pour former les structures de l'univers. Cependant, comme elle n'est pas directement visible, les scientifiques sont bien incapables d'identifier les particules qui entrent dans sa composition, si tant est qu'il y en ait.
Au lieu de traquer directement les particules, les chercheurs se concentrent depuis plusieurs décennies sur les empreintes qu'elles pourraient laisser sur la matière ordinaire, comme notre ombre sur un mur ou nos pas dans le sable. L'infiniment petite collision s'est produite au Sanford Underground Research Facility (SURF), dans le Dakota du Sud, et elle pourrait apporter la preuve la plus prometteuse à ce jour que la matière noire est effectivement composée de particules, plus précisément des Weakly Interacting Massive Particles (particules massives interagissant faiblement), ou WIMP.
« Il y a évidemment beaucoup d'enthousiasme, mais nous devons aussi rester prudents », témoigne Daniel Akerib, physicien des particules à l'université Stanford et l'un des nombreux experts impliqués dans la nouvelle étude.
Par le passé, d'autres expériences ont mis en avant leur propre candidat au poste de particule de matière noire, sans grand succès. Pour confirmer le signal WIMP, les chercheurs devront accumuler plus de données. À ce stade, « il s'agit d'une anomalie séduisante, pas d'une preuve », déclare Chamkaur Ghag, physicien à l'University College de Londres également membre de l'équipe de chercheurs. En revanche, si les scientifiques venaient à détecter d'autres curieuses collisions du genre, elles pourraient bien mettre un terme à la quête quasi centenaire de la véritable nature de la matière noire.
La matière ordinaire vous donne peut-être l'impression de régner sur l'univers. Pourtant, celle qui représente 85 % de la composition de l'univers, c'est bien la matière noire, dont l'hypothèse de l'existence en tant que masse invisible remonte aux années 1930 et en tant que particule atypique aux années 1970. Cette estimation s'appuie sur une foule d'observations de l'univers visible ainsi que l'évaluation des forces gravitationnelles qui semblent modeler ses galaxies.
« Nous savons que la matière noire existe », indique Daniel Whiteson, physicien des particules au sein de l'université de Californie à Irvine. « Divers faisceaux de preuves indépendants le confirment. » Les étoiles ne s'enflammeraient pas sous l'influence de la matière ordinaire et de sa seule gravité. Sans l'influence de la matière noire, les galaxies se déchireraient sous l'effet de leur propre rotation. La lumière fléchit autour de régions dissimulées de l'espace, un phénomène appelé lentille gravitationnelle, ce qui n'a de sens qu'en présence d'immenses quantités de matière noire.
« Les cosmologistes ont beaucoup de mal à construire, ou plutôt modéliser, un univers sans matière noire », reconnaît Akerib. « Mais qu'est-ce donc ? »
La matière noire est probablement partout, mais comme elle ne reflète pas la lumière, elle est invisible. Elle interagit toutefois avec la gravité, ce qui lui confère une masse et le statut de particule aux yeux des scientifiques.
Plusieurs suspects ont été proposés comme potentiels coupables. « Les WIMP ont toujours eu une longueur d'avance, car ils représentent la théorie la plus simple », déclare Whiteson. Malgré leur taille et leur indolence, ces particules parviendraient presque toujours à se faufiler sans incident à travers la matière ordinaire. Oui, « presque », car en de très rares occasions, il leur arrive de percuter les noyaux atomiques d'un élément ordinaire.
Cependant, les interactions des WIMP avec la matière ordinaire sont si rares que seuls les détecteurs les plus sensibles sont capables de les détecter. Depuis des années, les expériences à travers le monde se font plus grandes, plus sophistiquées, dans l'espoir d'assister au malheureux trébuchement d'une particule de matière noire sur un atome quelconque.
« Ils n'en ont jamais vu la moindre trace », déplore Whiteson.
Ou, peut-être, jusqu'à présent.
L'expérience qui a détecté la possible présence d'une particule WIMP s'appelle LUX-ZEPLIN, surnommée LZ par ses amis physiciens. Le cœur de LZ est un réservoir rempli de xénon à l'état liquide. « Le xénon est la cible parfaite », indique Ann Wang, physicienne des particules au SLAC National Accelerator Laboratory de Californie, et membre de l'équipe de recherche LZ. Tout d'abord, le xénon est un grand adepte de la pyrotechnie.
Si une particule rebelle traverse ce réservoir et frappe le noyau d'un atome de xénon, celui-ci émet un flash de lumière ; simultanément, il largue une salve d'électrons qui dérivent jusqu'en haut du réservoir où des détecteurs de lumière attendent un second flash.
Si une WIMP percutait un noyau de xénon, elle générerait donc un duo de flashs, chacun doté d'un niveau d'énergie que la matière ordinaire est incapable de produire. « Le principal défi étant que d'autres éléments peuvent atteindre ces cavernes et bousculer des atomes de xénon », indique Whiteson. Parmi ces intrus, on retrouve notamment les rayons gamma et les neutrons émis par le Soleil et d'autres sources cosmiques.
Pour se protéger contre ces indésirables, le laboratoire qui accueille LZ se trouve à 1 480 mètres sous le Dakota du Sud, dans une ancienne mine d'or, où l'épaisse couche de roche filtre généreusement les radiations venues de l'espace. Il s'agit du laboratoire souterrain le plus profond des États-Unis. Le réservoir expérimental possède également plusieurs couches de blindage, utilisant des éléments exotiques et de l'eau purifiée pour bloquer les particules envahissantes. Les matériaux qui composent ce réservoir aux allures de poupée russe ont eux aussi été triés sur le volet, pour ne retenir que ceux qui émettent un bruit de fond minimal.
Malgré tous ces efforts, un nombre substantiel de particules de matière ordinaire pouvant être confondues avec l'insaisissable matière noire parviennent encore à se frayer un chemin. Par conséquent, depuis le lancement de l'expérience en décembre 2021, les scientifiques du laboratoire LZ font preuve d'une extrême prudence dans leurs recherches.
Entre mars 2023 et avril 2024, les physiciens ont analysé chaque flash de lumière digne d'intérêt. Tous ont été attribués à des interactions de matière ordinaire, à l'exception du 16 juin 2023, date à laquelle un élément a percuté un noyau de xénon et déclenché le détecteur d'une manière que la matière ordinaire ne pourrait expliquer.
« Après un long travail de notre équipe d'analyse, il nous est finalement apparu que nous avions peut-être trouvé quelque chose de spécial », rapporte Samuel Eriksen, physicien à l'université de Bristol en Angleterre et membre de l'équipe de la nouvelle étude.
Annoncé à l'occasion de la conférence TeV Particle Astrophysics 2026 qui s'est tenue cette semaine à Tendo, au Japon, et présenté dans une prépublication qui attend l'évaluation par les pairs, l'événement unique en son genre pourrait avoir bénéficié de la contribution d'une WIMP, et pas n'importe laquelle : une particule d'au moins 200 fois la masse d'un proton.
« Le résultat de l'expérience LZ est fascinant », déclare Michael Keim, astronome de l'université Yale, tout d'abord parce qu'il suggère fortement que la matière noire est bien une particule et pas, comme certains sceptiques le prétendaient, une lacune dans notre compréhension de la gravité.
À l'heure actuelle, notre vision de la relation entre les composants élémentaires de l'univers et ses forces fondamentales, le bien nommé modèle standard, n'inclut pas de particules de matière noire officielles. « Une WIMP confirmée de cette masse serait notre première preuve de laboratoire directe de la physique en dehors du modèle standard », explique Ghag. « C'est ce que les physiciens des particules recherchent depuis cinquante ans. »
Statistiquement, cet événement ne constitue pas une découverte définitive, loin de là. Les physiciens évaluent à 1 chance sur 200 la probabilité que le spectacle offert par le laboratoire ne soit qu'une banale collision avec une particule ordinaire, ce qui est trop élevé à leurs yeux. Pour que l'événement soit considéré comme une découverte, la probabilité qu'il ait impliqué autre chose que de la matière noire ne doit pas excéder 1 chance sur 3,5 millions, le seuil statistique de référence connu sous le nom de 5-sigma.
D'autres prétendants « sont toujours sérieusement dans la course » au rôle de matière noire, précise Ghag. Les axions sont une autre forme particulaire théorique de la ténébreuse substance, tout comme des trous noirs réduits à la taille d'un seul atome qui auraient vu le jour dans les premières secondes de l'univers.
Quoiqu'il en soit, LZ poursuit inlassablement sa collecte de données. Si l'expérience ou l'une de ses homologues détecte des signaux de lumière similaires sans aucun coupable ordinaire, « notre confiance dans la contribution des WIMP à l'histoire de la matière noire en sera grandement renforcée », assure Eriksen.
Il y a bien une chance que cet événement soit le fruit d'une réalité plus triviale, comme un neutron égaré, ou le résultat d'une éventuelle désintégration radioactive. Tout cela n'empêchera pas les scientifiques de garder espoir.
« Nous avons cherché sans relâche une explication mondaine et, à ce stade, nous n'avons rien trouvé, voilà ce qui distingue cet événement », affirme Ghag. « Lorsque vous avez passé des années à identifier tous les tours que peut vous jouer votre détecteur, puis qu'un événement survient et échappe à toutes les explications que vous lui trouvez, c'est là que la physique devient intéressante. »
Quelque part dans le Maryland, sous la voûte vertigineuse d'un bâtiment de haute sécurité de la NASA, un immense télescope spatial gît sur son flanc, carcasse intimidante à la robe métallique parsemée de noir d'obsidienne. Son miroir argenté repose à l'abri des regards, sous un voile protecteur, et ses panneaux solaires, constellés de milliers de cellules assoiffées de lumière, sont repliés sur son corps, tels les pétales d'une fleur à la tombée de la nuit.
Quelques dizaines de techniciens s'affairent autour de la structure, l'écho de leurs voix ricochant sur les parois colossales de la grotte d'acier. Certains se hissent au plus près de l'observatoire à bord de chariots élévateurs pour inspecter le robuste châssis blanc qui l'entoure. « Des opérations à risque vont débuter », annonce un responsable au groupe, et le bourdonnement des machines ne tarde pas à descendre du haut de la salle.
En ce mois de juin au Goddard Space Flight Center de la NASA, l'équipe prépare le nouveau télescope spatial Nancy Grace Roman en vue de son expédition vers la Floride et ses rivages bordés de palmiers, où il s'en ira rejoindre la voûte céleste à bord de la puissante fusée Falcon Heavy de SpaceX. Une grue géante glisse à travers le plafond, en suivant le joystick actionné depuis le sol par un technicien. Le mécanisme se place en position puis amorce sa descente, le grappin de l'espace s'approche de sa récompense : un jouet de 9 tonnes à 4,3 milliards de dollars. « Je suis toujours à cran pendant ce genre de manœuvre », me confie Tim Aland, responsable adjoint aux tests et à l'intégration de l'observatoire.
Lancé le 30 août 2026 conformément aux plans de la NASA, le télescope Roman est le dernier-né des grandes missions d'astrophysique de l'agence spatiale américaine. Lorsqu'il atteindra son lointain refuge, à 1,5 million de kilomètres de la Terre, Roman immortalisera de vastes pans de l'univers avec une vitesse et une sensibilité sans précédent. D'après Nicola Fox, administratrice associée de la Direction des missions scientifiques de la NASA, le volume de données transmis par le télescope sera suffisant pour remplir « une hypothétique pile d'articles scientifiques pouvant atteindre la Lune. »
Au cours de ses cinq premières années, Roman observera des centaines de millions de galaxies et les innombrables étoiles qui les composent, ainsi que plusieurs centaines de millions d'étoiles dans notre propre galaxie, la Voie lactée. Ces points de données flamboyants, aussi énormes que fascinants individuellement, serviront collectivement aux scientifiques à étudier les composants invisibles de l'univers, à savoir la matière noire et l'énergie sombre, qui constituent deux des plus grands mystères de la science. Ces éléments, qui représentent environ 95 % de la composition de l'univers, détiennent également les clés de notre compréhension de ses origines et de sa destinée. Les astronomes analyseront par ailleurs la lumière des étoiles de notre galaxie à la recherche d'exoplanètes, en ajoutant de nouvelles prétendantes au catalogue actuel par dizaine de milliers.
Pour le moment, Roman attend son heure dans la salle blanche, la plus grande du genre à travers le monde, conçue pour protéger de toute contamination humaine le matériel en partance pour l'espace. Des pieds à la tête, je porte la même tenue que tous ceux qui m'entourent : masque, charlotte, combinaison en tissu blanc, surchaussure double, gants bleus en latex scotchés aux poignets et capuche dont la forme évoque étrangement celle d'un chamallow. Le téléphone est proscrit, mais les responsables de la mission m'ont autorisée à apporter le mien, à condition qu'il reste en mode avion et ne me serve que de dictaphone.
Sous cet accoutrement, seuls nos yeux restent visibles, tous rivés sur le mécanisme de la grue qui empoigne le châssis autour du télescope. L'objectif est de soulever l'observatoire pour le déposer sur la partie inférieure d'un conteneur de transport, sorte de salle blanche miniature climatisée. Les techniciens ont déjà manipulé Roman de nombreuses fois pendant l'assemblage et les tests, mais ils n'ont jamais effectué cette manœuvre précise avec le télescope.
« Si je m'étrangle, c'est l'émotion », lâche Mark Melton, l'ingénieur en chef qui a vu naître Roman sur les diapositives d'une présentation PowerPoint, en admirant le fruit de son travail suspendu à la grue. Dans l'ombre du télescope, les techniciens ont des airs de petits extraterrestres venus apporter la dernière touche aux préparatifs de leur céleste création. Reculez encore un peu, et vous découvrirez les membres d'une civilisation qui a récemment pris goût à l'aventure spatiale, vivant dans l'un des bras pailletés de leur galaxie spirale, impatients à l'idée d'explorer les contrées qui s'étalent au-delà des nuages de leur belle bille bleue.
Avec son miroir principal, un élégant disque de verre de 2,4 mètres de diamètre, le télescope Roman est longtemps resté à l'abandon dans un entrepôt de l'État de New York, où personne n'était censé être informé de son existence. Il appartenait au National Reconnaissance Office, l'agence de renseignement responsable des satellites-espions américains, qui le destinait à une errance clandestine en orbite, le regard braqué en permanence sur la Terre. Face aux écarts budgétaires et au retard accumulé par le sous-traitant du programme d'imagerie satellite, l'initiative a finalement été annulée en 2005. La dépouille du satellite a sombré dans l'oubli jusqu'en 2011, lorsque l'agence de renseignement décida d'en faire don à la NASA.
À l'époque, le télescope spatial Hubble enchaînait encore les découvertes après deux décennies en orbite et les techniciens travaillaient sur les miroirs du télescope spatial James Webb, lancé en 2021. Malgré tout, les scientifiques œuvraient déjà à la conception d'un nouvel observatoire. Loin d'être du genre à examiner les dents d'un télescope donné, l'agence spatiale américaine accepta le matériel-espion et se pencha sur sa reconfiguration.
« Il y avait beaucoup d'enthousiasme à ce sujet », se souvient John Grunsfeld, physicien de formation, astronaute à la retraite et ancien responsable de la NASA qui a notamment supervisé la reconversion du satellite. Néanmoins, certains avaient du mal à envisager l'adaptation de la technologie pour un objectif radicalement différent, poursuit Grunsfeld, notamment les ingénieurs qui auraient préféré construire un nouvel engin de toute pièce, selon leurs propres choix de conception, au lieu de bricoler un télescope de seconde main. « Il y a eu quelques défis », témoigne-t-il. Le miroir-espion a été débarrassé de son revêtement original, le verre a été remanié et finement poli pour atteindre la prescription nécessaire à l'observation de l'univers. Les éléments optiques ont ensuite fait l'objet de tests rigoureux aux températures les plus froides qu'ils devraient endurer pendant la mise en service du télescope.
La mission porte le nom de la première directrice du département d'astronomie de la NASA, Nancy Grace Roman, qui fut également la première femme à occuper un poste de direction au sein de l'agence spatiale. Nancy Roman a étudié l'astronomie dans les années 1940, allant jusqu'à décrocher un doctorat dans le domaine en dépit de la discrimination de genre qui gangrénait l'époque. « Dès le départ, on m'a dit que les femmes ne pouvaient pas devenir scientifiques », racontera-t-elle plus tard. En 1959, un employé de la NASA demanda à la scientifique, qui étudiait alors les propriétés des étoiles de la Voie lactée, si elle connaissait une personne qui accepterait de créer un département d'astronomie au sein de l'agence, fondée quelques mois plus tôt. Elle se proposa et occupa le poste durant 20 ans.
Disparue en 2018, Nancy Roman avait notamment contribué à la création du télescope Hubble en réunissant un comité d'astronomes et d'ingénieurs afin d'imaginer le télescope idéal, avant de passer plusieurs années à solliciter les législateurs du Congrès des États-Unis pour obtenir son financement. Hubble a révélé un univers pétillant de galaxies, mais les plus lointaines se situent au-delà de sa plage d'observation, dissimulées dans l'infrarouge que le télescope était bien incapable de sonder. Même si Webb peut quant à lui scruter au plus profond de l'infrarouge pour dénicher les plus anciennes galaxies, son champ de vision est nettement plus restreint. Roman comblera l'écart entre ses deux prédécesseurs : sa vision sera extraordinairement large, environ cent fois plus que celle du télescope Hubble, et il pourra observer à la fois la lumière visible et le proche infrarouge. D'après les scientifiques, ces caractéristiques font de Roman le candidat idéal pour étudier l'histoire de l'univers, de son intrigante genèse à son hypothétique fin.
Après quinze années de travail acharné, l'héritier de la mémoire de Nancy Roman va bientôt s’élancer dans le vide.
La manipulation et l'expédition des colis spatiaux ne sont pas des processus effectués à la hâte… et ils nécessitent une généreuse dose d'huile de coude. Avant le moindre mouvement de Roman, les techniciens du Goddard Space Center doivent séparer l'observatoire de son support sur le sol de la salle blanche en dévissant les 192 boulons qui relient les deux éléments. Les voilà donc à l'œuvre, armés de clés surdimensionnées, laissant de temps à autre échapper un léger couinement qui me rappelle le staccato des aboiements d'un chihuahua. À moins de quelques dizaines de centimètres du télescope, les techniciens déroulent un cordon spiralé de leur combinaison et l'accrochent à un câble qui serpente autour de l'observatoire, afin d'évacuer l'électricité statique de leur corps. « Vous voyez le petit choc électrique que vous ressentez en touchant une poignée de porte en hiver, si vous le ressentez ici, vous aurez détruit l'électronique de la sonde spatiale », résume Missie Vess, ingénieur des systèmes du télescope pour la mission.
Melton, Vess et moi-même nous trouvons à présent sur la mezzanine de la salle blanche, en surplomb de l'action. Après quelques heures de coups de clés méthodiques, une tâche qui ne saurait tolérer la précipitation, l'équipe fait face à un problème. À mesure qu’elle procédait au desserrage des boulons, la répartition du poids de Roman a changé sous la grue, inclinant très légèrement le télescope. « Il n'est pas tout à fait de niveau », indique Melton, et les deux dernières goupilles sont désormais bloquées. Leur retrait doit se faire sans accroc ; le moindre excès de force risquerait d'érafler le matériel et de contaminer la machinerie.
Ni une ni deux, les techniciens commencent à tirer sur de longues cordes pendues de part et d'autre du télescope, exploitant à leur avantage un système de poulie. Entre chaque effort, ils s'arrêtent pour vérifier l'alignement de Roman. Nous assistons à une démonstration délicieusement désuète des principes de la physique, un scénario mécanique élémentaire que les mathématiciens ont résolu il y a bien longtemps. Nous sommes à des années-lumière de la physique qui tient en haleine les théoriciens de l'astrophysique, des questions existentielles, mystérieuses et insaisissables que Roman contribuera bientôt à démêler.
Nous sommes entourés de matière noire. Ou du moins, nous devons l'être, pour donner raison aux modèles de l'univers établis par les physiciens, même si nous n'avons jamais observé directement la substance, même si nous ignorons tout de sa composition.
Les astronomes ont d'abord soupçonné l'existence de la matière noire dans les années 1930, avant d'en être convaincus par des observations clés dans les années 1970 ; partout où ils posaient les yeux, les galaxies semblaient défier les règles établies de la masse et de la gravité, en restant intactes là où elles auraient dû se déchirer. Les scientifiques ont déterminé que si cette étrange forme de matière ne reflète et n'émet aucune lumière, elle possède tout de même une gravité, qu'elle exerce pour assembler les gaz et la poussière cosmiques en étoiles, en galaxies et en amas complexes de galaxies. La matière noire « est à l'origine de toutes les structures de l'univers qui nous entoure », déclare Dominic Benford, astrophysicien et scientifique de programme pour la mission Roman. Elle a ensuite donné naissance « aux systèmes stellaires et à leurs planètes, aux chats et aux chiens, et à tout le reste », résume-t-il.
Les chercheurs pensent que l'univers contient bien plus de matière noire que de matière ordinaire. Depuis des décennies, ils multiplient les théories à son sujet, esquissent d'hypothétiques particules de matière noire et conduisent de folles expériences pour les attraper. La mission Roman arrive à un point fascinant du débat, témoigne Priya Natarajan, astrophysicienne théoricienne à l'université Yale. « Nous n'avons pas trouvé la particule et rien n'indique que nous sommes sur le point de le faire », constate-t-elle. « La situation est très embrumée, mais c'est une brume qui exige d'aller vers quelque chose de nouveau. »
Les principaux candidats, à savoir les WIMP, ou Weakly Interacting Massive Particles (particule massive interagissant faiblement), sont toujours dans la course, mais les chercheurs ont récemment commencé à explorer sérieusement d'autres pistes, comme les axions, ces particules censées se métamorphoser en minuscules unités de lumière sous l'action de champs électromagnétiques extrêmes, ou les trous noirs primordiaux, qui se seraient formés aux prémices de l'univers.
Afin de mettre à l'épreuve ces différents modèles, Roman observera un phénomène connu sous le nom de lentille gravitationnelle forte, qui survient lorsque la gravité d'une galaxie dans notre ligne de vision courbe la trajectoire de la lumière stellaire émise par une galaxie d'arrière-plan, ce qui produit des images déformées de cette seconde galaxie. Les scientifiques peuvent analyser la lumière affectée à la recherche de petites distorsions causées par des amas de matière noire, ce qui leur permet de déduire la structure potentielle de la matière invisible entre les deux galaxies.
Roman devrait nous révéler plusieurs centaines d'occurrences de cette distorsion galactique de la lumière à travers les temps cosmiques. « Cela va transformer la discipline », assure Natarajan. Les astronomes ne vont pas tomber par hasard sur la particule de matière noire en personne, précise-t-elle, mais ils devraient ressortir plus confiants que jamais quant à la direction de leurs recherches.
Astrophysicien théoricien au sein de l'université du Texas à Dallas, Mustapha Ishak-Boushaki s'attend également à une révolution dans l'étude de l'énergie noire, une force fantôme à l'influence majeure sur le destin de l'univers. Il y a plus d'un siècle, des astronomes étudiant la lueur de lointaines galaxies ont réalisé que ces systèmes célestes s'éloignaient de notre chère planète. Plus ils s'éloignaient, plus ils semblaient se déplacer rapidement, ce qui a poussé les chercheurs à conclure que l'espace-temps lui-même s'étirait au fil du temps.
En 1998, alors qu'ils essayaient de mesurer cette expansion, des chercheurs ont découvert qu'elle s'accélérait, surprenant au passage l'ensemble de la communauté scientifique. « On pensait qu'elle ralentirait, comme une balle que l'on jette en l'air », témoigne Ishak-Boushaki. « Elle va monter, monter, monter ; puis ralentir, s'arrêter ; et enfin redescendre à cause de la gravité. » Au lieu de cela, une force invisible accélérait le gonflement de l'univers, une force qui pourrait à terme le conduire à une existence lugubre, déserte.
L'histoire a toutefois connu un virage théâtral l'année dernière, lorsque des astronomes ont apporté de solides preuves suggérant que l'énergie noire, longtemps considérée comme une force constante et immuable, serait en fait un phénomène dynamique, capable d'évoluer avec le temps. D'après Ishak-Boushaki, le recensement de milliers d'explosions stellaires effectué par Roman pourrait contribuer à confirmer ce résultat et peut-être nous orienter vers une tout autre destinée cosmique : l'arrêt de cette expansion débridée, qui laisserait un univers stable, ou son inversion, qui le réduirait à une silencieuse singularité.
Et si l'énergie sombre n'existait pas du tout ? Dans cet autre revirement de situation, les effets attribués à l'énergie sombre par les scientifiques pourraient être ceux de forces gravitationnelles dont ils n'ont pas encore fait la découverte. Pour évaluer ce scénario, les scientifiques utiliseront le grand angle de Roman afin d'observer de multiples amas de galaxies et d'élargir notre compréhension de l'échafaudage cosmique. « À ces grandes échelles, il est possible que la gravité se comporte différemment », suggère Ishak-Boushaki.
Au Goddard Space Flight Center, les forces de la nature ont fini par entendre raison en lâchant leur prise sur les derniers écrous. Roman est désormais libre de s'envoler, sans toutefois s'affranchir de la grue… pour le moment. Il traverse la pièce dans un calme presque surnaturel, comme s'il glissait sur un cours d'eau invisible, fixé par un banc de regards désincarnés. Autour de moi, sous l'effet de l'émotion et peut-être de la folie après plus de six heures passées debout à scruter la scène, Melton et les autres ingénieurs se surprennent à entonner la grandiose mélodie imaginée par Richard Strauss et rendue célèbre par Stanley Kubrick dans son chef-d'œuvre du grand écran 2001, l'Odyssée de l'espace, un air annonciateur de débuts tonitruants.
L'instant marque le lancement de plus d'une ambition. Roman embarque les germes d'une idée pour la prochaine grande mission d'astrophysique. En plus de ses principaux instruments scientifiques, l'observatoire transporte un système expérimental unique en son genre destiné à photographier directement les exoplanètes, ces planètes qui orbitent d'autres étoiles. Le coronographe, c'est son nom, est un assortiment complexe de masques, de prismes et de miroirs dont l'intérêt réside dans la suppression de la lueur éblouissante d'une étoile afin de capturer uniquement la lumière réfléchie par les planètes qui l'entourent, un défi technique colossal à plusieurs années-lumière de distance.
En guise d'entraînement, l'instrument ciblera tout d'abord des objets déjà découverts. « Les planètes dont nous souhaitons obtenir des images sont un milliard de fois moins lumineuses que leurs étoiles », indique Jason Wang, astronome au sein de l'université Northwestern, spécialiste des techniques d'imagerie des exoplanètes. « Un soupçon de lueur résiduelle de l'étoile suffirait à effacer toute trace visible de ces planètes. »
Le coronographe ne sera pas le seul instrument mis à profit par Roman dans sa quête de nouvelles planètes. Les chercheurs s'attendent à ce qu'il découvre près de 100 000 exoplanètes entre la Terre et le centre de la galaxie en exploitant une excentricité de la gravité pour détecter le mouvement de planètes autour des étoiles. Quoi qu'il en soit, tout comme Hubble ou Webb, Roman ne pourra pas identifier de véritable jumelle de la Terre : une exoplanète rocheuse de notre taille, évoluant dans la zone habitable de son étoile. De tels objets sont « comme des lucioles devant un projecteur », illustre Grant Tremblay, astrophysicien au sein du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
L'objectif des ingénieurs est donc d'évaluer la performance du coronographe de Roman pour mettre au point le prochain grand télescope, Habitable Worlds Observatory, dont le lancement est prévu pour les années 2040. Cette mission cherchera des analogues de la Terre autour d'étoiles comparables au Soleil, en utilisant les caractéristiques de notre planète pour identifier d'éventuels signes de vie dans leurs atmosphères. Pour capter la lumière traversant l'atmosphère d'une autre planète, il faut un télescope capable de rester presque immobile, sans aucune secousse qui risquerait de troubler ses observations, comme nous l'explique Tremblay. Les télescopes subissent des vibrations dues au ronronnement de leurs systèmes internes et, même dans l'espace, il peut leur arriver de sursauter, bousculés par le souffle délicat du vent solaire. « Pour certains ingénieurs, il n'existe aucune solution à ce problème, mais d'autres se montrent plus optimistes », poursuit Tremblay. Il serait par exemple possible de scinder en deux l'observatoire en orbite, ce qui permettrait au télescope de procéder en toute tranquillité à ses observations avant de se reconnecter au reste de l'engin spatial.
La NASA prévoit d'évaluer la faisabilité des différents concepts avant la fin de la décennie, alors que Roman aura dépassé l'orbite de la Lune. Le dernier-né des scénarios envisage un budget de 11 milliards de dollars, avec un lancement en 2045, mais nos ambitions extraterrestres sont soumises aux aléas de circonstances plus terre à terre, comme les finances ou la politique. La mission Roman a elle-même frôlé l'annulation par l'administration Trump à plusieurs reprises, notamment l'année dernière, mais le Congrès des États-Unis a continué d'allouer des fonds au programme. L'actuel administrateur de la NASA, Jared Isaacman, a fait part de son souhait d'accélérer le calendrier de l'Habitable Worlds Observatory et a émis l'idée de lancer une série de missions de préparation plus petites. Quant à Nicola Fox de la Direction des missions scientifiques, elle a informé les journalistes au printemps que son département « n'avait pas l'intention de déployer aujourd'hui des efforts pour un lancement prévu dans les années 2040 » et a déclaré qu'elle refuserait le financement d'une mission avec un tel budget. Et si un nouveau satellite gratuit venait faire pencher la balance ? Le National Reconnaissance Office a fait don à l'agence spatiale de deux autres satellites inutilisés, mais « la NASA ne dispose actuellement d'aucun plan pour ces nouvelles donations », indique Claire Andreoli, porte-parole de la NASA.
Alors oui, Roman ne trouvera pas de jumelle de la Terre, mais en attendant le développement du prochain observatoire, les scientifiques devraient au moins avoir l'occasion de répondre à quelques-unes des questions existentielles sur l'univers, tout en ajoutant de nouvelles interrogations à la liste. À l'instar des grandes missions qui l'ont précédé, il est fort probable que Roman fasse une découverte à laquelle personne n'avait pensé.
Au cœur de la salle blanche, les techniciens immobilisent Roman dans sa nouvelle configuration sur la partie inférieure du conteneur de transport. Ils procéderont à la suite des opérations de conditionnement un autre jour. « Ils doivent être un peu grognons et affamés, c'est humain », plaisante Bear Witherspoon, l'ingénieur en chef des systèmes de la charge utile. Dans les semaines qui suivront, ils escorteront Roman en dehors du centre Goddard, le déposeront sur une barge du port de Baltimore et le remorqueront jusqu'en Floride, où il sera le centre de toutes les attentions avant son lancement. Pour l'heure, les petits hommes blancs n'ont qu'une idée en tête : s'extirper de cette encombrante combinaison et sortir, retrouver la chaleur familière de leur étoile.
L’éclipse solaire totale du mois d’août sera difficile à surpasser, mais septembre réserve lui aussi son lot de spectacles célestes impressionnants. Ce mois-ci, plusieurs rapprochements entre la Lune et les planètes seront visibles, ainsi que l’occasion d’observer Vénus à son éclat maximal.
Septembre marque également le retour de l’automne dans l’hémisphère Nord. Et cela signifie l’une des meilleures périodes de l’année pour observer les aurores boréales, l’inclinaison de la Terre autour de l’équinoxe s’accompagnant souvent d’intenses manifestations lumineuses dans le ciel nocturne.
Voici les principaux phénomènes à surveiller dans le ciel de septembre, ainsi que les meilleurs moments et les meilleures directions pour les observer.
Un croissant de Lune et Mars apparaîtront à moins de trois degrés l’un de l’autre, soit environ l’équivalent de trois doigts d'une main tendue, dans le ciel précédant l’aube des 6 et 7 septembre. Si vous souhaitez l'observer, cherchez ce duo au-dessus de l’horizon est vers 3h du matin, heure locale.
Environ une heure et demie plus tard, Jupiter se lèvera dans leur prolongement, formant une ligne diagonale avec les deux astres, tandis que Saturne sera également visible dans le ciel au sud-ouest. Les planètes resteront observables jusqu’au lever du jour.
Après son rapprochement avec Mars, la Lune se rapprochera de Jupiter quelques heures avant le lever du Soleil le 8 septembre. Comme les jours précédents, les deux astres seront visibles au-dessus de l’horizon est. Levez les yeux vers 4h du matin, heure locale. Le duo Lune - Jupiter restera observable jusqu’à l’aube.
Les nuits d’observation du ciel sont particulièrement spectaculaires autour de la nouvelle lune, lorsque nous ne percevons quasiment pas la lumière de notre satellite naturel. Associez cette obscurité à un site préservé de la pollution lumineuse, comme un parc national, et vous pourriez apercevoir des galaxies, des nébuleuses et le cœur lumineux de la Voie lactée.
Ce mois-ci, la nouvelle lune aura lieu entre les 11 et 12 septembre, une occasion idéale pour sortir observer le ciel. Il s’agit en outre de l’un des derniers mois de l’année 2026 où le centre de la Voie lactée restera visible depuis l’hémisphère Nord. Après novembre, il ne réapparaîtra plus avant le printemps.
L’heure dorée (la première heure qui suit le lever du soleil) sera particulièrement belle le 14 septembre. Peu après le coucher du Soleil, un fin croissant de Lune apparaîtra à moins de cinq degrés de Vénus au-dessus de l’horizon ouest, soit environ la largeur de trois doigts d'une main tendue. Contrairement aux rapprochements entre planètes et Lune observables au début du mois, celui-ci ne nécessitera aucun réveil avant l’aube. Le duo brillera pendant environ une heure après le coucher du Soleil avant de disparaître sous l’horizon.
Le soir du 18 septembre, Vénus atteindra son éclat maximal de toute l'année, ainsi que l’un de ses pics de luminosité de l’année. La planète atteindra une magnitude de -4,8. À titre de comparaison, la pleine lune affiche une magnitude d’environ -12. Cela reste néanmoins un phénomène à ne pas manquer. Grâce à sa luminosité exceptionnelle, Vénus est l’un des astres les plus faciles à repérer dans le ciel, même au-dessus des grandes villes. Elle apparaîtra peu après le coucher du Soleil, près de l’horizon ouest. Guettez également Mercure, visible à proximité.
L’automne commencera officiellement dans l’hémisphère Nord le soir du 22 septembre. Au-delà des magnifiques couleurs dont se parera la nature, les équinoxes sont réputés pour favoriser une activité des aurores boréales supérieure à la moyenne. Ce phénomène s’explique par l’inclinaison particulière de la Terre à cette période de l’année, qui crée des conditions plus favorables aux interactions avec le vent solaire.
Une recrudescence de l’activité aurorale n’est jamais garantie, les aurores restant difficiles à prévoir, mais cette période marque traditionnellement le début de la saison des aurores avec son lot d’attentes et d’observations spectaculaires. Même si le maximum solaire, le pic du cycle d’activité de onze ans du Soleil, semble désormais dépassé, l’année pourrait encore offrir de très belles manifestations lumineuses, notamment sous les latitudes arctiques.
La constellation des Gémeaux est surtout connue pour ses deux étoiles principales, Castor et Pollux. Le matin du 25 septembre, ce duo céleste sera rejoint temporairement par Mars. La planète rouge s’alignera presque parfaitement avec les deux étoiles, formant un trio facilement identifiable dans le ciel oriental : Castor au sommet, Pollux au centre et Mars, teintée d’orange, en dessous. En regardant un peu plus bas vers l’horizon, vous pourrez également apercevoir Jupiter, particulièrement brillante.
Guettez l’apparition de la pleine lune dans la soirée du 26 septembre. Connue sous le nom de pleine lune des moissons, elle atteindra sa luminosité maximale peu avant 19h (heure de Paris). Le meilleur moment pour l’observer restera son lever au moment du coucher du Soleil ou son coucher au lever du jour. Près de l’horizon, elle paraît souvent plus grande et plus lumineuse en raison d’un effet d’optique connu sous le nom d’illusion lunaire. À ce moment-là, elle peut également prendre une teinte particulièrement orangée.
La pleine lune des moissons ne sera pas seule dans le ciel. Saturne apparaîtra peu après son lever et accompagnera la Lune tout au long de la nuit, les deux astres restant séparés d’environ six degrés. Les observateurs équipés d’un télescope pourront également repérer Neptune à proximité.
Pour explorer les profondeurs de l’Univers, tournez-vous vers l’une des meilleures cibles d’observation de septembre : la galaxie d’Andromède. Il s’agit de la grande galaxie la plus proche de la Voie lactée. Comme notre propre galaxie, Andromède est une galaxie spirale. Elle est particulièrement visible sous un ciel sombre, loin de la pollution lumineuse.
À l’œil nu, elle apparaît sous la forme d’une faible tache lumineuse. Mais son observation devient bien plus spectaculaire à l’aide de jumelles ou d’un petit télescope. Vous pourrez la repérer tout au long de la nuit. Elle est toutefois plus facile à observer lorsqu’elle atteint son point le plus haut dans le ciel, aux alentours de minuit ou de 1 heure du matin, heure locale.
Après le visionnage d’un documentaire sur l’espace, la biologiste de la reproduction Nicole McPherson s’est vu poser une question intrigante par son mari sur la route du travail : « Tu penses que les humains pourraient se reproduire dans l’espace ? »
« J’ai immédiatement pensé : “Oh ouais, bien sûr” », raconte-t-elle. Mais plus elle y pensait, plus la question se compliquait. La reproduction humaine dépend d’innombrables conditions environnementales façonnées par la vie sur Terre, autant de facteurs qui rendent la grossesse et la reproduction au-delà de notre planète bien moins simples qu’il n’y paraît. « Je n’ai pas arrêté d’y réfléchir. Peut-être que cela nous est impossible », ajoute-t-elle.
L’espace est déjà un environnement hostile pour les astronautes adultes, et à plus forte raison pour les bébés ou les personnes enceintes. Sans appareils ou combinaisons pressurisés, les astronautes peuvent perdre conscience et trouver la mort en l’espace de quelques secondes. Les éruptions solaires et les tempêtes cosmiques peuvent émettre des rayons cosmiques de haute intensité susceptibles d’endommager l’ADN et de provoquer des dysfonctionnements cellulaires. L’absence de gravité peut également entraîner des pertes musculaires et osseuses, un accroissement des risques cardiovasculaires, des dysfonctionnements du système immunitaire et des troubles neurologiques.
La question peut sembler exagérée, relever davantage de la science-fiction que de la réalité biologique. Mais alors que les humains repoussent les limites de la vie sur Terre et se préparent à des missions spatiales de long terme pour aller sur la Lune et sur Mars, certains scientifiques voient la reproduction humaine dans l’espace comme une chose inévitable.
« Tôt ou tard, on finira par tomber enceinte dans l’espace, par accident [ou délibérément], et il ne faudrait pas qu’on soit pris au dépourvu et qu’on se dise : “Oh, cette personne est enceinte dans l’espace, qu’est-ce qui va arriver au bébé ?” », explique Douglas Ruden, biologiste du développement à l’Université d’État de Wayne, dans le Michigan. « Il serait utile de le savoir à l’avance. »
En dépit des risques énormes, des chercheurs sont en train d’explorer la façon dont la reproduction pourrait fonctionner au-delà de la Terre. Ils testent la grossesse chez des organismes modèles, envoient des embryons à bord de satellites et d’engins, réalisent des simulations de vols spatiaux et mettent au point de nouveaux outils pour comprendre comment la gravité, les radiations, l’isolement et le stress sont susceptibles d’affecter la fertilité, le développement du fœtus et la santé à long terme.
Nicole McPherson et son équipe de l’Université d’Adélaïde, en Australie, ont récemment étudié la réaction des spermatozoïdes à la microgravité à l’aide d’un clinostat, une machine à orientation aléatoire qui simule des conditions spatiales dans lesquelles les cellules ne peuvent pas déterminer où se trouvent le haut et le bas. Ils ont cherché à déterminer si des spermatozoïdes humains, de souris et de porcs pouvaient se repérer dans un petit labyrinthe mimant l’appareil reproducteur féminin au sein du clinostat afin d’assurer une fécondation des ovules qui conduirait à un développement embryonnaire normal par la suite.
Si les spermatozoïdes se déplaçaient normalement, ils étaient en revanche bien moins nombreux à atteindre l’ovule. Selon les résultats publiés par l’équipe plus tôt cette année dans la revue Communications Biology, dans les simulations de microgravité, le nombre de spermatozoïdes qui atteignaient le bout du labyrinthe chutait de 30 à 50 %. Cette baisse laisse penser que la gravité aide normalement les spermatozoïdes à s’orienter dans l’appareil reproducteur, explique Nicole McPherson.
De manière intéressante, quand l’équipe de Nicole McPherson ajoutait de la progestérone, une hormone sécrétée naturellement près des ovules chez les humains, la navigation des spermatozoïdes s’améliorait. « Si vous leur laissez suffisamment de temps, enfin, ils arrivent à l’autre extrémité », explique-t-elle. Si moins de spermatozoïdes arrivaient à destination, ceux qui y parvenaient semblaient en outre être de meilleure qualité. Une brève exposition à la microgravité provoquait des changements dans le développement, et une exposition plus longue ralentissait la croissance de l’embryon, faisait baisser sa qualité et entraînait une baisse du nombre de cellules, ce qui suggère que les premières phases du processus reproductif sont particulièrement vulnérables.
Cette expérience compte parmi les premières à tester l’effet de la microgravité sur des spermatozoïdes humains, sur la façon dont ils progressent dans des micro-canaux imitant l’appareil reproductif féminin. L’étude des embryons humains présente des contraintes éthiques, qui deviennent encore plus délicates dans l’espace.
Pour des raisons évidentes, la NASA interdit aux personnes enceintes de prendre part à des missions spatiales. Plusieurs astronautes sont allées dans l’espace, en sont revenues sans anicroches et ont plus tard eu des bébés en bonne santé, ce qui laisse penser que le vol spatial ne provoque pas nécessairement des complications de grossesse. Mais l’étude de la grossesse elle-même dans l’espace est bien plus compliquée. « Une femme adulte peut décider pour elle-même qu’elle souhaite participer à une expérience, mais le bébé qu’elle [porte] dans son corps ne le peut pas. C’est pour cela que c’est une préoccupation de taille de savoir si nous souhaitons faire des expériences avec un sujet humain qui n’est pas en mesure de prendre des décisions », explique Marcel Egli, mécanobiologiste à la Haute École de Lucerne, en Suisse.
Bien que les recherches sur les embryons humains dans l’espace comportent des défis éthiques, plusieurs études se sont penchées sur les schémas du développement embryonnaire chez plusieurs espèces. Depuis 1965, on a emmené plusieurs animaux différents, dont des geckos, des rats, des xénopes lisses (Xenopus laevis), des tritons et des poissons-zèbres (Danio rerio), pour étudier leurs processus reproductifs et les premières étapes de leur développement.
Même chez les mammifères, « beaucoup d’expériences ont été menées au cours des quarante ou cinquante dernières années qui ont consisté à envoyer des souris enceintes dans l’espace et [à voir] si elles peuvent y donner naissance », explique Douglas Ruden. Mais le problème est que les scientifiques n’ont jamais étudié le cycle dans son entièreté. « Il est difficile d’obtenir des accouplements naturels chez les souris dans l’espace. Elles tombent malades tout le temps, et donc ne sont pas disposées à s’accoupler », poursuit-il.
Certaines études donnent néanmoins une idée de la façon dont les embryons de mammifères réagissent à l’environnement de l’orbite terrestre basse. Dans le cadre d’une expérience datant du début des années 2000, des chercheurs ont envoyé des rates brunes (Rattus norvegicus) dans la Station spatiale internationale (ISS) en plein milieu de leur gestation ; ces dernières sont revenues sur Terre quelques jours avant de mettre bas. Les rates enceintes ayant voyagé dans l’espace avaient deux fois plus de contractions que celles qui étaient restées sur Terre. D’autres paramètres comme la durée de l’accouchement, le nombre de bébés et le poids de ces derniers, ainsi que les premiers comportements maternels étaient essentiellement les mêmes que ceux des rats sur Terre.
En 2020, la Chine a lancé un satellite récupérable, Shijian-10 (SJ-10), qui transportait des embryons de souris à un stade précoce dans une nurserie spatiale automatisée (un mini-incubateur). Le satellite a été conçu pour fonctionner de manière autonome sans intervention humaine. Il maintenait les embryons au chaud et dans des conditions stables, leur fournissait un apport alimentaire riche en nutriments pour leur croissance, réalisait périodiquement des clichés microscopiques pour suivre leur développement, et préservait les échantillons de sorte que les scientifiques puissent les étudier plus tard.
Lorsque les scientifiques ont récupéré le satellite, ils ont découvert que le développement s’était poursuivi : les embryons s’étaient divisés ; d’une cellule unique, ils avaient formé des blastocystes, de petits amas de cellules qui se forment avant l’implantation dans l’utérus. Toutefois, seul un petit nombre d’entre eux devenaient des blastocystes sains.
Les embryons de SJ-10 ont également mis en évidence des effets au-delà de l’apesanteur spatiale. Leur ADN présentait des signes récurrents et caractéristiques de changements autour de régions qui activent et inhibent les gènes. Si la microgravité peut modifier les mécanismes de réparation de l’ADN, accroître le stress et provoquer une accumulation de dégâts au fil du temps, ces profils correspondaient à ceux d’embryons exposés sur Terre à de faibles quantités de rayonnements électromagnétiques.
Les dégâts sur l’ADN étaient probablement dus à des rayonnements cosmiques, soit à des particules à haute énergie provenant du Soleil, soit à des rayons cosmiques galactiques filant à travers l’espace à des vitesses extrêmes. Quand les rayons cosmiques frappent quelque chose, ils produisent des cascades de particules énergétiques et sont extrêmement destructeurs. « On peut voir les rayonnements cosmiques comme des petits sillons qui traversent le corps et causent des dégâts cellulaires localisés. Si l’on s’y expose pendant plusieurs années, ces effets s’accumulent », illustre Arun Vivian Holden, professeur émérite de biologie computationnelle à l’Université de Leeds, au Royaume-Uni. Pour un cerveau en développement dans cette phase cruciale de la vie, les dégâts qui en résultent sont également susceptibles de s’accumuler au fil du temps, ajoute-t-il.
À la surface de la Terre, les humains n’ont pas à s’inquiéter des rayonnements cosmiques, car le champ magnétique de la planète s’étend dans l’espace et forme une bulle protectrice qui bloque la plupart des rayons. Les engins spatiaux et les satellites sont souvent équipés de boucliers métalliques et de dispositifs électroniques de protection pour réduire l’exposition aux rayonnements de plus faible énergie lors des voyages spatiaux. Cependant, des particules à haute énergie peuvent tout de même pénétrer ces boucliers et même déclencher des gerbes de particules secondaires quand elles percutent la coque.
Les débats sur les grossesses spatiales et les bébés qu’elles pourraient engendrer soulèvent évidemment des questions importantes concernant la sécurité en orbite. Les rayons cosmiques (et d’autres dangers spatiaux) constituent une menace pour les astronautes, notamment lorsqu’ils passent davantage de temps au-delà des protections terrestres. Pour cette raison, la NASA étudie activement de nouveaux matériaux susceptibles de mieux protéger les astronautes des radiations dans l’espace. Une approche consiste à utiliser un blindage passif, c’est-à-dire à placer des matériaux protecteurs entre les astronautes et les rayonnements entrants, de même que l’on fait porter un tablier en plomb aux patients soumis à des rayons X.
Les chercheurs testent également d’autres options pour bloquer les rayonnements, comme le remplissage des parois des engins spatiaux avec de l’eau ou l’utilisation de matériaux multicouches avancés, comme les nanotubes de nitrure de bore (BNNT), des nanostructures solides et creuses faites d’atomes de bore et d’azote. Ces deux solutions mobilisent de l’hydrogène, qui aide à absorber ou à disperser les particules de haute énergie telles que les neutrons et d’autres rayonnements ionisants.
Pour l’instant, la grossesse dans l’espace demeure une possibilité théorique lointaine, mais le rapatriement d’un nourrisson sur Terre pourrait s’avérer tout aussi difficile. Si une femme donnait naissance en apesanteur, l’organisme du bébé s’ajusterait à cet environnement particulier. « Le nourrisson pourrait s’adapter de sorte à développer moins de masse musculaire et osseuse, car il n’en aurait pas besoin. La circulation sanguine et la tension artérielle des bébés pourraient s’adapter différemment », prévient Marcel Egli. Le défi, cependant, est de les aider à se réadapter à la Terre ou à la gravité d’autres planètes. « Nous aurions besoin de beaucoup d’infrastructures pour créer une situation analogue à celle de la Terre », ajoute-t-il.
Selon Nicole McPherson, la compréhension des mécanismes fondamentaux de la reproduction peut ouvrir sur d’autres applications. Comprendre comment les spermatozoïdes se déplacent dans des environnements complexes pourrait permettre d’améliorer les résultats des fécondations in vitro ou d’évaluer la qualité du sperme dans le cadre de pratiques agricoles. De nombreuses recherches sur l’espace conduisent à des avancées dans des outils bien terrestres. « Quand on pense à toutes les avancées en matière de conditionnement alimentaire, de la congélation à la lyophilisation en passant par le stockage, ou même aux appareils photo des iPhones, beaucoup viennent d’inventions réalisées pour l’espace », explique-t-elle.
Ces travaux ne cherchent pas seulement à déterminer si les humains peuvent se reproduire dans l’espace ; ils visent aussi à mieux comprendre. « Nous voyons la conception se produire et les embryons se développer, et c’est merveilleux, mais nous ne comprenons toujours pas vraiment les forces mécaniques et les signaux moléculaires qui orchestrent la création d’un être humain tout entier, rappelle Nicole McPherson. Cela est à mon sens notre plus grande énigme en biologie. »
Imaginez une étoile d’environ la moitié de la masse du Soleil émettant une fiable lumière rouge. Autour d’elle, suivant une période orbitale de 5 000 ans, gravite pesamment une naine brune, un astre énorme bien plus lourd qu’une planète mais pas assez grand pour être considéré comme une étoile.
Notre propre système solaire ne compte en son sein rien qui ressemble à une naine brune. Mais ici, les choses sont encore plus compliquées. Autour de cette naine brune, un monde gazeux presque aussi grand que Jupiter effectue une révolution tous les 171 jours. La question est la suivante : comment faut-il désigner ce dernier objet ? S’agit-il d’une lune ? D’une planète ? De quelque chose d’autre ? Quand ce système, dont l’étoile centrale est nommée CD-35 2722, a été présenté le mois dernier, les astronomes ne le savaient pas vraiment non plus.
Il y a désormais vingt ans, des chercheurs de l’Union astronomique internationale (UAI) se sont trouvés confrontés à un problème semblable lorsqu’il s’est agi de voter pour définir le mot « planète » pour la première fois. Un an auparavant, on avait découvert un corps glacé plus lourd que Pluton aux confins du Système solaire. Plutôt que de donner aux écoliers des planètes supplémentaires à mémoriser, les astronomes ont alors choisi de rétrograder Pluton au statut de planète naine, une décision qui a aujourd’hui encore des détracteurs.
Au cours des deux décennies qui ont suivi, le problème n’a fait que s’aggraver alors que les télescopes découvraient toujours plus d’objets étranges flottant à travers le cosmos, comme le système à trois niveaux autour de CD-35 2722. Malgré une telle ménagerie, de nombreux chercheurs ont bien l’intention de parvenir un jour à une façon simple de déterminer ce qui est ou n’est pas une planètee.
« Dans tous les autres domaines, les scientifiques ont défini les termes dont ils ont besoin pour faire leur travail, fait observer Jean-Luc Margot, astronome à l’Université de Californie à Los Angeles. Nous savons ce qu’est un triangle. Nous savons ce qu’est un virus. Cela n’a de cesse de me surprendre que les astronomes n’aient pas de définition précise du mot planète. »
Durant l’essentiel de l’histoire humaine, les planètes ne furent rien de plus que de petits points lumineux dans le ciel qui se déplaçaient différemment du reste des étoiles. Notre mot moderne dérive du grec ancien planētēs, qui signifie « vagabonds ». Après l’invention du télescope au 17e siècle, les scientifiques se sont rendu compte que ces nomades étaient en fait des corps célestes orbitant autour du Soleil comme notre propre planète. Ils découvrirent ensuite de nouvelles planètes invisibles à l’œil nu ; Uranus en 1781 et Neptune en 1846.
Pluton vint ensuite, une petite tache lointaine découverte par l’astronome Clyde Tombaugh en 1930. Pendant près d’un siècle, les manuels scolaires ont expliqué que le Système solaire comptait neuf planètes. Mais au tournant du millénaire, les astronomes ont compris que Pluton n’était pas seule. Des milliers d’autres fragments glacés orbitaient près d’elle dans une région particulière, la ceinture de Kuiper.
En 2005, une équipe d’astronomes a braqué ses instruments bien au-delà de Pluton et découvert un astre de glace d’un diamètre légèrement plus faible mais 25 % plus lourd environ. Conscients du casse-tête que cela allait représenter, les chercheurs l’ont nommé Éris, du nom de la déesse du conflit et de la discorde. La discipline était confrontée à un dilemme : fallait-il classer Éris en tant que planète ? Quelles seraient les implications de cette classification pour les autres mondes frigides de la ceinture de Kuiper ? Où fixer le seuil du statut de planète ?
Dans une tentative de fixer certaines limites, l’UAI, qui fait autorité en la matière, a présenté une résolution lors de sa 26e assemblée générale, à Prague, qui définissait une planète selon les critères suivants : une planète doit orbiter autour du Soleil, doit être sphérique et doit être assez grosse pour que sa gravité ait débarrassé le voisinage de son orbite d’autres corps, comme des astéroïdes et des fragments rocheux similaires. La résolution a été adoptée, ainsi qu’une résolution ultérieure créant la nouvelle catégorie des « planètes naines » pour Pluton et pour les corps apparentés.
Cette décision a provoqué un tollé public. Des enfants de sept ans envoyaient des courriers indignés aux planétariums et, à ce jour, certains chercheurs professionnels conservent une tendresse particulière pour le neuvième rocher en partant du Soleil. « On apprend à l’école qu’il y a neuf planètes et que Pluton est la dernière », rappelle Alice Zurlo, astrophysicienne à l’Université Diego-Portales (UDP), au Chili, qui était étudiante en licence à l’époque du vote. Elle a beau accepter les résultats, cette rétrogradation lui laisse un goût amer. « Cela me rend encore un peu triste. Pour moi, Pluton sera toujours une planète », confie-t-elle.
La définition posait toutefois des problèmes plus graves. Tout d’abord, elle mentionnait le Soleil et laissait donc de côté les 6 000 astres environ que les scientifiques avaient découverts autour d’autres étoiles. En 2018, l’UAI a adopté une définition opérationnelle distincte pour les exoplanètes selon laquelle elles devaient être en orbite autour d’une étoile, d’une naine brune ou d’un vestige stellaire, comme une naine blanche. Elles doivent également être treize fois plus légères que Jupiter et au moins vingt-cinq fois plus légères que leur étoile hôte. Enfin, là encore, elles doivent exercer une influence gravitationnelle suffisante pour avoir éliminé les objets se trouvant à proximité.
Les astronomes continuent de débattre des résultats produits par ces deux définitions. Certains pensent que la limite supérieure de treize masses joviennes est trop rigide. D’autres jugent la dernière condition vague. « Ni la Terre, ni même Jupiter n’ont débarrassé leurs orbites », rappelle Ravi Kumar Kopparapu, planétologue du Centre de vol spatial Goddard de la NASA. Après tout, on trouve des amas d’astéroïdes sur les orbites de ces deux planètes ou à proximité de celles-ci.
Les observatoires ont également détecté des curiosités cosmiques qui remettent en cause ces définitions. Les planètes errantes, par exemple, sont nées autour d’une étoile mais ont fini par être éjectées sous l’effet de forces gravitationnelles et par errer dans l’espace. Les objets binaires de masse jovienne (JuMBOs) sont des paires d’astres énormes gravitant l’un autour de l’autre qui pourraient être les plus petites naines brunes susceptibles de se former. Peut-on les considérer comme des planètes ?
Dans l’ensemble, la communauté n’en est pas certaine. « Nous avons la définition de l’UAI à laquelle certains se réfèrent, mais je ne pense pas que quiconque en soit vraiment un grand partisan, explique Kevin Michael Hoy, doctorant à l’UDP. Plus nous découvrons de planètes, plus les frontières se brouillent. »
C’est dans ce contexte complexe qu’entre en scène CD-35 2722. Située à 73 années-lumière environ, dans la constellation de la Colombe, cette étoile s’est vu découvrir un compagnon, une naine brune, en 2011. Son orbite extrêmement longue signifie que la naine brune et l’étoile rouge sont parfois séparées par une distance plusieurs centaines de fois supérieure à celle qui sépare la Terre du Soleil. Nos instruments peuvent distinguer le minuscule point lumineux formé par la naine brune de son astre hôte, ce qui en fait un excellent terrain d’observation pour préparer la recherche d’autres mondes.
Dès 2023, Alice Zurlo, Kevin Michael Hoy et leurs collaborateurs ont braqué le Très Grand Télescope, au Chili, sur la naine brune et l’ont observée pendant plusieurs années. Peu à peu, les observations ont révélé que l’objet était soumis à une oscillation régulière et périodique, signe que la naine brune était attirée gravitationnellement par un corps plus petit. « Au tout début, je n’arrivais pas à le croire », se souvient Alice Zurlo.
Mais plus ils recueillaient de données, plus le signal devenait clair et trahissait la présence en orbite de la naine brune d’un astre de la taille de Jupiter. L’équipe a ensuite dû décider du nom à lui donner. Ils ont commencé par le terme exolune (analogue à celui d’exoplanète), car de nombreux chercheurs se battent depuis longtemps pour être les premiers à découvrir une lune autour d’une planète lointaine. Mais après des discussions internes et des objections de la part de collègues qui rechignaient à l’idée que l’on appelle lune un objet de la taille de Jupiter, ils se sont mis d’accord sur le terme « exosatellite ».
« C’est une façon un peu floue d’éviter les ennuis avec ceux qui seraient contrariés si nous appelions cela une lune, explique Kevin Michael Hoy, premier auteur de l’article de l’équipe. Et aussi d’éviter les ennuis avec ceux qui seraient contrariés que nous appelions cela une planète. »
Pourtant, admet-il, cette appellation pourrait constituer une mesure provisoire le temps que la discipline décide de la façon de nommer un objet énorme qui tourne autour d’une naine brune qui, elle-même, tourne autour d’une étoile. Lors d’une récente conférence sur les exoplanètes au Portugal, il a réalisé un sondage auprès d’un peu plus de cent astronomes : 5 % ont répondu que l’objet qu’il avait découvert était une lune, 20 % une planète et 60 % environ préféraient la troisième catégorie, celle d’exosatellite.
La question de savoir ce qui compte comme planète ou comme exoplanète demeure sans réponse définitive. Jean-Luc Margot a tenté d’y répondre en définissant ce que cela signifie pour un objet d’exercer une influence gravitationnelle suffisante pour débarrasser son orbite des autres corps qui y évoluent. En 2024, aidé de deux collègues, il a créé une méthode permettant de quantifier ce facteur à l’aide de la masse d’un objet et de la distance le séparant de son étoile. Plutôt que de nécessiter la disparition du moindre grain de poussière de l’orbite d’un astre, leur proposition identifie des corps dont l’influence gravitationnelle est suffisamment importante pour écarter les objets concurrents si on leur laisse suffisamment de temps.
L’application de leurs calculs aux objets du Système solaire fait émerger une distinction claire entre des objets comme Mercure et Jupiter d’une part et des objets comme Pluton et Éris d’autre part, et permet de distinguer quantitativement les astres qui sont des planètes de ceux qui n’en sont pas tout à fait. Toutes les exoplanètes connues compteraient comme des planètes selon leurs critères (de même que l’exosatellite en orbite autour de CD-35 2722, selon Jean-Luc Margot). En revanche, les planètes errantes et les JuMBOs ne compteraient pas comme tels, car ils ne tournent pas autour d’étoiles, de naines brunes ou de vestiges stellaires.
Jean-Luc Margot et ses collaborateurs ont proposé que leur définition soit adoptée lors de la plus récente Assemblée générale de l’UAI, en 2024, au Cap, en Afrique du Sud. Mais les responsables de l’UAI ont choisi de ne pas la retenir, hantés peut-être par le souvenir de la boîte de Pandore ouverte lors de la rétrogradation de Pluton. « Cela fait vingt ans, mais il y a probablement encore un traumatisme au sein de la direction de l’UAI », note-t-il. Les chercheurs n’ont pas encore décidé s’ils soumettront de nouveau leur définition lors de l’Assemblée générale de 2027, à Rome, en Italie.
La science vit de catégories, en distinguant ceci de cela. Peut-être cela explique-t-il les passions que suscite cette question et pourquoi elle n’est toujours pas tranchée. Chaque fois que les astronomes découvrent quelque chose de nouveau, l’une des premières questions qu’ils se posent (et que se posent le public) est : « S’agit-il d’une planète ? », comme le souligne Jean-Luc Margot. « Si nous ne disposons pas d’une définition satisfaisante, nous ne pouvons pas apporter de réponse à cela. »
En 2007, alors que l'astronome allemande Erika Böhm-Vitense scrutait les étoiles, elle identifia deux groupes aux attributs bien différents : les plus jeunes tournaient rapidement sur elles-mêmes et produisaient une activité magnétique débordante, alors que les plus âgées affichaient une rotation lente et un magnétisme nettement plus ténu. Quelque part au milieu de ce spectre, défiant ostensiblement les tendances, se trouvait notre Soleil.
« Il est clair que le Soleil n'est pas un bon point de référence pour discuter de l'activité stellaire », écrivait à l'époque Böhm-Vitense. Toutefois, elle se demanda si le non-conformisme du Soleil n'était pas un indice sur la piste d'un mystère encore plus vaste : « Cette place à part entre les séquences serait-elle nécessaire pour permettre à la vie sur Terre d'évoluer et de survivre ? »
Les travaux de Böhm-Vitense ont été le point de départ de vingt années d'enquête sur l'étrange comportement du Soleil. Depuis, les astronomes ont compris que notre étoile n'était pas si différente des autres, après tout. Pour cela, ils ont dû repenser la façon dont ces astres tournent sur eux-mêmes, ce qui génère des champs magnétiques, au cours de leur vie. « Le Soleil se comporte comme toutes les étoiles, mais aucune d'entre elles ne se comporte comme nous l'avions supposé », résume Travis Metcalfe, astronome de la White Dwarf Research Corporation, dans le Colorado. Désormais, les observations et les simulations convergent pour suggérer qu'à l'approche d'un âge moyen, comme celui du Soleil, les étoiles pourraient subir une sorte de crise du magnétisme au cours de laquelle leur champ magnétique à grande échelle commence à s'estomper.
Ce que cela implique pour notre Soleil et son avenir reste sujet à débat, un débat qui, comme le suggérait Böhm-Vitense, pourrait être la clé de l'identification des étoiles capables d'insuffler la vie. À l'heure où de nouveaux télescopes traquent les biosignatures sur de lointaines planètes, les scientifiques s'empressent de réécrire l'histoire de l'évolution du champ magnétique stellaire.
« Ce n'est que le premier chapitre », déclare Jeremy Drake, astronome au sein du Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory, en Californie. « Il s'agit d'une question centrale à laquelle nous devons absolument répondre pour déterminer si nous sommes ou non seuls dans l'univers. »
À l'instar des autres étoiles, notre Soleil est une immense boule en fusion de particules chargées qui tourbillonnent autour d'un axe vertical à mesure que s'épuise son réservoir d'hydrogène. Le brassage des charges génère ce que les scientifiques appellent une « dynamo », qui produit un champ magnétique global doté de pôles nord et sud, transformant le soleil en une sorte d'aimant pour réfrigérateur galactique. Puisque l'équateur tourne plus rapidement que les pôles, le champ magnétique s'étire à la manière d'un élastique. Périodiquement, lorsque la tension est particulièrement élevée, le Soleil la relâche à travers des explosions d'énergie responsables des phénomènes de météorologie spatiale sur Terre, les radiations et les particules qui illuminent notre ciel d'aurores boréales et sèment parfois la zizanie parmi nos satellites.
Dans les années 1970, les scientifiques ont réalisé que le champ magnétique du Soleil agissait également comme un parachute, en ralentissant peu à peu sa rotation au fil du temps. Quelques décennies plus tard, Sydney Barnes, de nos jours chercheur à l'Institut Leibniz d'astrophysique de Potsdam, en Allemagne, a eu l'idée d'utiliser cette relation pour déterminer l'âge de lointaines étoiles à partir de leur vitesse de rotation, une technique baptisée « gyrochronologie ».
Pour les astronomes qui peinaient à s'enquérir de l'âge des étoiles, la gyrochronologie fut une véritable révolution, mais il est depuis apparu que la relation âge-rotation n'était pas aussi directe qu'ils le supposaient au départ, notamment pour les étoiles plus âgées qui avaient déjà bien entamé leurs réserves d'hydrogène. En 2016, Metcalfe et ses collègues ont démontré que la rotation de certaines étoiles plus vieilles que le Soleil ne ralentissait plus comme le prévoyait la gyrochronologie. Ces étoiles vieillissantes semblaient se stabiliser et maintenir une vitesse de rotation relativement constante.
Leurs observations furent dans un premier temps controversées, mais avec la multiplication des exemples et des méthodes de validation, même les détracteurs des premières heures, comme Barnes, commencèrent à penser que ces anciennes étoiles tournaient anormalement vite. « La question était donc, pourquoi ? », interroge Barnes.
Dans ces travaux de 2016, l'équipe de Metcalfe émit une hypothèse pour l'interaction entre l'âge, la rotation et le magnétisme : le champ magnétique d'une étoile restreint effectivement sa rotation, mais uniquement jusqu'à un certain point. Au-delà de ce point, après avoir consommé environ la moitié de l'hydrogène de son noyau, la rotation de l'étoile est trop lente pour entretenir sa dynamo et son champ magnétique global commence à décliner.
Ces dernières années, l'équipe de scientifiques a traqué des signes plus directs de cette séquence d'extinction. Ils ont tout d'abord parcouru les mesures du champ magnétique solaire prises par différentes sondes spatiales, mais « étudier le Soleil isolé revient à examiner une seule et unique scène dans un long métrage », illustre Metcalfe. « Il nous manquait les scènes antérieures et ultérieures, même de simples images fixes suffiraient. » Ils ont donc recueilli des données sur la luminosité en rayons X, la rotation et la force du champ magnétique de 17 étoiles d'âges variés en utilisant le Grand Télescope binoculaire en Arizona, le plus grand télescope optique sur Terre.
Dans un article publié en septembre 2025, Metcalfe et ses collaborateurs ont assemblé ces différentes scènes et identifié une tendance claire. À peu près au milieu de leur vie, la force du champ magnétique des étoiles semblait diminuer brutalement, devenant jusqu'à 100 fois plus faible que leurs homologues quelques milliards d'années plus jeunes. Le Soleil se situe précisément dans cette tranche d'âge. Leur interprétation fut donc simple : « Nous assistons à l'effondrement de la dynamo solaire », déclare Metcalfe, « mais le processus s'étalera sur toute la seconde partie de la vie du Soleil. »
Certains astronomes trouvent l'explication convaincante. « À mes yeux, cette étude clarifie grandement la situation et dispose d'une solide base physique », témoigne Patrick Young, astrophysicien et astrobiologiste à l'université d'État d'Arizona. D'autres se montrent plus sceptiques face à l'analyse. « Il n'y a rien de faux en soi, c'est peut-être vrai […] mais la conclusion me semble légèrement forcée », déclare Barnes. « J'ai le sentiment qu'il existe d'autres façons de relier les points. »
Au lieu d'une extinction, le champ magnétique global pourrait par exemple approcher un minimum temporaire. D'après les simulations informatiques réalisées par un chercheur de l'université Paris-Saclay, Allan Sacha Brun, si une étoile tourne encore plus lentement que le Soleil, la vitesse de rotation aux pôles pourrait dépasser celle de l'équateur, ce qui entraînerait un regain de force du champ magnétique et donnerait naissance à une nouvelle dynamo, sans évolution cyclique de l'activité magnétique. « Si une étoile ralentit au-delà d'un certain point, elle pourrait relancer sa dynamo », résume le scientifique.
Une telle baisse de l'activité magnétique pourrait être le fruit d'un changement de forme du champ magnétique de l'étoile. Le champ magnétique en « dipôle », doté d'un pôle nord et sud, est la forme la plus simple d'organisation de la dynamo. Celle-ci peut également adopter des formes plus élaborées avec quatre pôles, ou huit. En 2018, Cecilia Garraffo du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics de Boston a appelé à une « révolution de la révolution », en soutenant que les astronomes avaient négligé l'influence de la complexité des champs magnétiques sur la rotation stellaire.
Lors d'un congrès à Tokyo en juin, les chercheurs ont présenté leurs différentes idées sur l'évolution du magnétisme stellaire. Pour Metcalfe, elles appartiennent toutes à une seule et même histoire. « Il pourrait s'agir de l'évolution naturelle des dynamos », suggère-t-il. « C'est une séquence. » Une étoile naît avec des champs magnétiques hautement complexes. En prenant de l'âge, ces champs chaotiques s'organisent pour former un dipôle puissant, ce qui ralentit la rotation de l'étoile. À mi-parcours, l'étoile tourne si lentement que son champ magnétique retrouve des formes plus étriquées et sa rotation n'est plus freinée. Enfin, à mesure que ses réserves d'hydrogène s'amenuisent, l'étoile gonfle, elle ralentit et le dipôle réapparaît.
En avril, Metcalfe et ses collègues ont observé une étoile de la constellation Aquila qui semble confirmer ce scénario. L'étoile en question est à un stade de son évolution plus avancé que le Soleil, mais elle affiche pourtant un champ magnétique stable et très puissant, tout comme le prévoient les simulations d'Allan Sacha Brun. « La boucle n'est pas encore bouclée », prévient toutefois le chercheur français. Son équipe tente actuellement d'élaborer des modèles pour déterminer si l'alternance de formes du champ magnétique peut expliquer les changements observés dans la rotation.
Il est crucial de gommer les disparités qui émanent de cette saga magnétique. Par leur activité, et donc leur rotation, les étoiles façonnent l'environnement des planètes qui les entourent. Si Metcalfe dit vrai à propos de l'effondrement du champ magnétique solaire, nous devrions assister à un apaisement de la météo spatiale sur Terre au cours des prochains milliards d'années : moins d'aurores boréales et d'éruptions solaires cataclysmiques. Si l'hypothèse du regain d'activité stellaire émise par Allan Sacha Brun est confirmée, le futur lointain nous réserverait donc une augmentation rapide de l'activité solaire, ce qui se traduirait par une recrudescence des tempêtes géomagnétiques sur Terre.
Par ailleurs, la Terre ne sera pas la seule concernée par les leçons tirées de ce débat. Si nous parvenons à une théorie de l'évolution magnétique qui inclut le Soleil au lieu de le marginaliser, nous pourrions faire de notre étoile une « pierre de Rosette » pour étudier les autres systèmes solaires.
En attendant, l'horloge tourne. La NASA a déjà programmé pour le début des années 2040 le lancement de la mission Habitable Worlds Observatory (HWO), qui vise à détecter les signatures chimiques de la vie sur des planètes orbitant d'autres étoiles. Le principal objectif de la mission est d'observer directement 25 jumelles de la Terre. Avant toute chose, les scientifiques doivent savoir dans quelle direction pointer le télescope, et donc connaître les étoiles qui ont le plus de chances d'abriter ces exo-Terres. Pour réduire la liste des cibles potentiellement habitables, les astronomes ont commencé à étudier le champ magnétique de leurs étoiles.
Prenons par exemple TRAPPIST-1, l'une des candidates les plus prometteuses en matière de voisinage habitable. Et pour cause, l'étoile ne compte pas moins de sept planètes rocheuses dans sa zone habitable, la région de son orbite où l'eau peut subsister à l'état liquide. Pourtant, lorsque Garraffo et Drake ont simulé la météo spatiale engendrée par TRAPPIST-1, ils ont découvert que ces particules balaieraient inlassablement les planètes en les dépouillant de leur atmosphère et de la moindre chance de vie telle que nous la connaissons.
D'après Patrick Young, qui participe à l'identification des cibles pour la mission HWO, l'historique d'activité stellaire pourrait offrir un critère de sélection utile pour l'habitabilité. « Si une étoile n'a pas été trop active depuis quelque temps, c'est une source de préoccupation en moins », indique l'astrobiologiste. « Il faut à tout prix prendre ce paramètre en considération. »
Quoi qu'il en soit, avant d'orienter les recherches d'une autre forme de vie, les astronomes doivent approfondir leur compréhension de la rotation des étoiles. « Il y a beaucoup à apprendre, conclut Barnes. J'ai consacré ma vie à la rotation et je n'en suis encore qu'aux prémices. »
Quel pourcentage de l'univers connaît-on ? « Cela dépend de ce que l’on appelle connaître ! » répond Jean-Pierre Luminet, directeur de recherche émérite au CNRS et membre du Laboratoire d’astrophysique de Marseille. « On observe directement environ 1 % de l’Univers sous forme lumineuse », celle des étoiles et des galaxies.
Le reste de l’univers n'est pas directement observable, mais on le devine par ses effets. Les astronomes décèlent la matière noire par l'attraction gravitationnelle qu’elle exerce sur la matière visible telle que les galaxies qu'elle retient, dont la rotation rapide les disperserait en son absence. L'énergie sombre agit quant à elle en sens inverse et accélère l'expansion cosmique, c'est-à-dire l'éloignement continu des galaxies les unes des autres.
Le modèle standard de la cosmologie, confirmé par les mesures du satellite Planck, attribue 4,9 % de l’Univers à la matière ordinaire faite d’atomes, 26,8 % à la matière noire et 68,3 % à l’énergie sombre. Seule une petite partie de cette matière ordinaire est directement visible sous forme d'étoiles et de galaxies lumineuses.
« Cependant, on ignore encore la vraie nature de la matière noire et de l’énergie sombre ; nous n’avons que des "candidats" prédits par des théories », précise Jean-Pierre Luminet. Les candidats avancés pour la matière noire portent des noms de particules encore hypothétiques, comme les WIMPs ou les axions. Tandis que l’énergie sombre est le plus souvent décrite par une « constante cosmologique », un terme qu'Einstein avait introduit dans ses équations puis abandonné, que la découverte de l'expansion accélérée a ensuite rétabli.
À chaque particule de matière correspond une antiparticule de même masse mais de charge électrique opposée. Lorsqu'une particule et son antiparticule se rencontrent, elles s'annihilent en libérant leur énergie sous forme de lumière. Juste après le Big Bang, l'univers primordial a produit matière et antimatière en quantités égales, qui auraient alors dû s'annihiler intégralement.
Une infime fraction de matière a pourtant subsisté, et aujourd'hui, « l’antimatière ne représente plus qu’un milliardième de la matière », note Jean-Pierre Luminet.
« Il y a donc eu un processus physique qui, dans les tout premiers instants de l’univers, a éliminé l’antimatière pour ne laisser subsister que la matière, lumineuse ou noire, qui compose les étoiles et les galaxies » explique-t-il.
Encore théorique, cette prédominance de la matière repose sur ce que les physiciens nomment des « ruptures de symétrie », de légères différences de comportement entre particules et antiparticules. Son origine demeure l'une des grandes questions ouvertes de la physique des particules, car sans ce déséquilibre, ni les galaxies, ni la vie n'auraient pu se développer.
La réponse dépend du cadre théorique, car dans la relativité générale, « le Big Bang est une singularité mathématique marquant l’origine du temps et de l’espace, de sorte que la question d’un “avant Big Bang” est exclue » explique Jean-Pierre Luminet. Une singularité correspond à un état où la densité de la matière et la courbure de l'espace deviennent infinies, et où les équations de la relativité générale cessent de livrer des résultats cohérents.
Pour décrire un tel instant, les physiciens cherchent à réunir la relativité générale, qui régit la gravitation à grande échelle, et la physique quantique, qui décrit le comportement des particules à l'échelle atomique. Cette théorie de gravité quantique n'existe pas encore sous une forme achevée, mais plusieurs approches l'esquissent.
La gravitation quantique à boucles, par exemple, supprime la singularité initiale et la remplace par un rebond. Ainsi, l'univers actuel proviendrait d'un univers antérieur, contracté jusqu'à un point limite avant de se dilater de nouveau. La question d'un « avant » retrouverait alors un sens, c'est ce qu'on appelle aussi le « Big Bounce ».
Jean-Pierre Luminet rappelle néanmoins la fragilité de ces modèles, car « ces nombreuses théories sont encore en construction, et aucune n’a pu encore être prouvée expérimentalement ».
Le terme de multivers recouvre l'idée selon laquelle notre univers ne serait pas unique, mais bien un univers parmi un très grand nombre, voire une infinité.
Jean-Pierre Luminet explique le succès actuel de cette hypothèse par son caractère « spectaculaire », mais reste sceptique. Selon lui, le multivers découle de théories de gravité quantique encore inabouties. « Je crains donc que l’idée ne soit pas vérifiable expérimentalement, malgré ce qu’en disent certains cosmologistes », tranche-t-il.
« Absolument », affirme l’astrophysicien. Beaucoup l’imaginent infini, mais « il y a plusieurs formes d’infini », précise-t-il, et « l’infini ne peut être mesuré ! ».
Il privilégie plutôt l’hypothèse d’un « univers fini, bien que sans bord », à laquelle il a consacré plusieurs recherches. L’image souvent employée est celle d’une surface qui se referme sur elle-même, comme un voyageur qui, en allant toujours tout droit, finirait par revenir à son point de départ sans avoir rencontré la moindre frontière.
Avec ses collaborateurs, Jean-Pierre Luminet a décrit plusieurs formes envisageables pour un tel espace, regroupées sous le nom d’« univers chiffonnés ». La plus connue est celle de « l’espace sphérique dodécaédrique », proposée dans la revue Nature en 2003.
« La question reste cependant ouverte, plusieurs formes restant compatibles avec les observations actuelles », tempère l’astrophysicien.
« Notre compréhension actuelle de l’univers repose sur la théorie de la relativité générale d’Einstein », rappelle Jean-Pierre Luminet. Celle-ci décrit quatre dimension, trois d’espace et une de temps, liées entre elles au sein de l’espace-temps. « Toutefois, la relativité générale n’est pas définitive car, si elle décrit bien la gravité, elle n’inclut pas les phénomènes quantiques qui décrivent les autres forces fondamentales de l’univers », explique-t-il.
La théorie des cordes, la plus connue d'entre elles, en imagine six ou sept de plus, repliées à des échelles trop petites pour être observées. Pour l’astrophysicien, « ce n’est qu’une astuce mathématique », et « aucune mesure expérimentale n’a, pour l’instant du moins, laissé le moindre indice d’autres dimensions que les quatre dimensions usuelles ».
« Vaste question » : Jean-Pierre Luminet y a consacré un ouvrage de 600 pages. L'avenir de l'univers dépend de son expansion, qui pourrait se poursuivre indéfiniment ou laisser place à une contraction. Les observations actuelles favorisent la première possibilité, « un univers se refroidissant indéfiniment vers le zéro absolu », décrit Jean-Pierre Luminet, un scénario que les cosmologistes nomment « Big Chill », ou « Grand Refroidissement ».
À très long terme, les étoiles s’éteindront une fois leur combustible épuisé, certaines laissant derrière elles des trous noirs. L’astrophysicien imagine alors un univers réduit à « un vaste cimetière de trous noirs de toutes tailles ».
Ces astres eux-mêmes ne seraient pas éternels. Stephen Hawking a montré en 1974 qu’un trou noir s’évapore lentement en émettant un faible rayonnement, jusqu’à disparaître au terme de durées sans commune mesure avec l’âge actuel de l’Univers.
Si tant de questions demeurent, cela tient à la nature même de la recherche. « Chaque nouvelle découverte, si elle peut résoudre certaines énigmes passées, en dévoile de nouvelles auxquelles on n’avait pas forcément pensé », observe Jean-Pierre Luminet. « C’est tout l’intérêt de la recherche scientifique : ne jamais s’arrêter à un savoir acquis, et creuser toujours plus les inévitables zones d’ombre de nos modèles », conclut-il.
En septembre, la NASA a annoncé la découverte d'un signe possible de vie, une « biosignature potentielle », sur Mars. Le rover martien Perseverance, qui explore depuis plusieurs années le lit asséché d'un lac, a découvert des traces d'anciennes réactions d'oxydoréduction, qui peuvent être le fruit d'une forme de vie ou de processus géologiques.
Bien que l'origine de ces réactions chimiques reste incertaine, cette découverte intrigante marque un nouveau chapitre dans la recherche de biosignatures dans des mondes extraterrestres. Depuis cinquante ans, les scientifiques sont à la fois fascinés et déconcertés par des composés et des structures ambigus observés sur nos planètes voisines et, de plus en plus, sur des exoplanètes situées en dehors de notre système solaire.
Voici un aperçu des découvertes les plus déconcertantes et de ce qu'elles signifient pour notre recherche de vie ailleurs dans l'Univers.
Il convient de noter que la définition d'une biosignature potentielle est floue. Les processus géologiques peuvent produire des structures complexes, comme des cristaux et des polymères, qui rendent difficile la distinction entre les signes de vie et processus non vivants.
« Si l'on se demande jusqu'à quel point la chimie inorganique peut devenir complexe, la réponse est : la biochimie, car la biochimie découle de la chimie inorganique », explique Sean McMahon, exobiologiste à la tête du Planetary Paleobiology Group de l'université d'Édimbourg.
En effet, il existe des structures sur Terre qui ne relèvent pas clairement des catégories biotique ou abiotique. Frances Westall, directrice de recherches et ancienne directrice du groupe d'exobiologie du Centre de Biophysique Moléculaire (CBM), en France, indique qu'il lui a fallu près de vingt ans pour confirmer l'origine biologique de microbes fossilisés en Australie datant de 3,45 milliards d'années. Dans une étude publiée en septembre 2025, son équipe a révélé que ces microbes, connus sous le nom de « bactéries chimiolithotrophes », pourraient constituer une forme de vie extraterrestre courante « notoirement difficile à détecter et à identifier ».
« J'ai dû attendre l'existence d'un instrument adapté pour mesurer ces éléments infimes et détecter les très faibles quantités de carbone », explique Frances Westall. « Cela a pris une éternité mais nous avons finalement réussi à obtenir les résultats irréfutables que nous recherchions vraiment ».
L'existence éventuelle de formes de vie abstraites ou inattendues et la présence de nouveaux processus géologiques pourraient rendre difficile la définition d'une norme pour les biosignatures.
« Nous recherchons un signal supérieur à un seuil de référence et, la plupart du temps, nous ne savons pas toujours quel niveau d'activité chimique peut être considéré comme normal sur une planète donnée », explique Sean McMahon. C'est pour cette raison que la recherche de biosignatures potentielles a une histoire si nébuleuse, sur la Terre et au-delà.
Les atterrisseurs Viking de la NASA se sont posés sur Mars au cours de l'été 1976, devenant ainsi les premiers robots opérationnels sur sa surface. Les atterrisseurs étaient équipés d'un dispositif d'expérience appelé « Labeled Release », qui consistait à mélanger des échantillons martiens à de l'eau et des nutriments afin de détecter une éventuelle activité biologique.
Le dispositif expérimental consistait à rechercher les gaz émis par l'échantillon enrichi en nutriments qui auraient révélé les processus métaboliques liés à la présence de microbes dans le sol martien. Étonnamment, l'expérience a détecté précisément les gaz que l'on s'attendait à observer en cas de présence de vie dans le sol, un résultat qui concordait avec des tests antérieurs menés sur du sol terrestre contenant des microbes.
Mais si ces résultats étaient prometteurs, l'expérience n'a pas systématiquement reproduit les mêmes résultats lors des tests ultérieurs. De plus, à mesure que les scientifiques en apprenaient davantage au sujet de la chimie du sol martien, il est apparu clairement que les composés abiotiques courants sur Mars pourraient potentiellement avoir libéré les gaz mystérieux détectés par Viking.
Ces résultats sont à présent largement considérés, au mieux, comme non concluants et de nombreuses explications abiotiques ont été avancées. Quoiqu'il en soit, toute cette expérience a déclenché une controverse qui a duré plusieurs décennies autour de la question de savoir si la mission avait réellement découvert des extraterrestres.
« Nous ne comprenons toujours pas complètement ce qu'il s'est passé, ce qui est un peu troublant quand on y réfléchit », affirme Sean McMahon. « Il s'agissait d'une expérience imparfaite, susceptible de produire aussi bien des faux positifs que des faux négatifs ».
Frances Westall estime qu'il y a probablement une explication non biologique à ce mystère, telles que la présence de composés réactifs dans le sol martien capables de produire les gaz détectés. Elle ajoute toutefois que « nous pourrions être surpris ».
« Il est vraiment difficile de se prononcer à 100 % en faveur ou contre », indique-t-elle. « Selon moi, cette analyse était intéressante mais nous ne disposons simplement pas de données suffisantes pour affirmer qu'elle indiquait la présence d'une trace de vie actuelle ».
Faisons un retour en arrière de deux décennies. En 1996, le président des États-Unis Bill Clinton a annoncé « la possible découverte de vie sur Mars » après que des scientifiques eurent identifié d'étranges structures dans une météorite martienne tombée en Antarctique, connue sous le nom d'Allan Hills 84001. Bien que les chercheurs aient initialement émis l'hypothèse que ces structures pourraient être « des vestiges fossilisés d'un biote martien disparu », il existe aujourd'hui un consensus général selon lequel elles peuvent être expliquées par la géochimie abiotique.
L'histoire de cette météorite a souvent été considérée comme une leçon illustrant les dangers de tirer des conclusions hâtives, mais a aussi contribué à susciter l'intérêt du grand public et à stimuler l'investissement universitaire dans la recherche de la vie dans d'autres mondes.
« Même si leurs interprétations étaient erronées, l'étude a véritablement fait avancer le domaine de l'exobiologie », affirme Frances Westall. « Nous en savons beaucoup plus aujourd'hui, trente ans après la publication de cet article ».
En plus de rechercher des signes de vie sur la surface d'autres planètes, les scientifiques scrutent de plus en plus le ciel des planètes lointaines à la recherche d'une chimie atmosphérique susceptible d'indiquer une activité biologique.
En 2021, une équipe de recherche a annoncé avoir détecté de la phosphine, un composé pouvant avoir une origine tant biotique qu'abiotique, dans l'atmosphère de Vénus. Plus tôt cette année, une autre équipe a signalé la présence d'une potentielle biosignature atmosphérique sur l'exoplanète K2-18b, située à 124 années-lumière de la Terre. Ces deux découvertes ont suscité de vives réactions et ont donné lieu à des recherches visant à trouver des explications non biologiques, qui constitueront sans doute un thème récurrent dans les prochaines années à mesure que nous étudierons plus en profondeur les ciels extraterrestres.
« Nous commençons à peine à effleurer la surface de la chimie atmosphérique des exoplanètes », indique Sean McMahon. « Pour découvrir la vie, il faut d'abord faire une observation que nous ne pouvons pas expliquer, puis le véritable travail consiste à réfléchir à toutes les explications possibles et à mener une véritable enquête scientifique ».
À cet égard, la nouvelle découverte de réactions d'oxydoréduction par Perseverance est palpitante mais il ne s'agit que du début d'une nouvelle histoire, pas de la conclusion. L'objectif final est d'envoyer un autre vaisseau sur Mars afin de récupérer les échantillons recueillis par Perseverance et les ramener sur Terre, où ils pourront être minutieusement analysés. Cette mission pourrait potentiellement révéler si Perseverance a déjà découvert une forme de vie extraterrestre, même si le projet de retour des échantillons est menacé par les coupes budgétaires proposées par le gouvernement actuel à l'encontre de la NASA.
Peut-être qu'un jour nous pourrons clairement identifier une véritable biosignature extraterrestre et enfin résoudre la grande énigme de savoir si nous sommes seuls dans l'Univers. Mais il nous faudra sans doute beaucoup de patience et de dévouement pour franchir cette étape majeure.
« Ce serait vraiment, vraiment passionnant », affirme Frances Westall à propos de la potentielle découverte de vie extraterrestre. « Mais je pense que ce sera probablement comme chercher une aiguille dans une botte de foin ».
Les amateurs d'astronomie ont attendu toute l'année ce mois d'août riche en événementsmarqué par une éclipse solaire totale exceptionnelle, visible depuis une partie de l'Europe, et des conditions presque parfaites pour observer la pluie de météores des Perséides.
Et ce n'est là qu'une partie de ces événements. Les spectacles célestes du mois d'août comprennent des alignements planétaires, une seconde éclipse, et le retour de la saison des aurores boréales à la fin du mois.
Voici comment profiter au mieux des événements du ciel nocturne de ce mois-ci, notamment quand et où les observer.
Le mois d'août offre un défilé matinal spectaculaire de planètes : Mars, Uranus, Saturne et Neptune seront visibles pendant plusieurs heures avant le lever du soleil. Vous aurez besoin d'un télescope ou de jumelles puissantes pour observer Uranus et Neptune. Environ une heure avant l'aube, Mercure et Jupiter se joindront au spectacle, juste au-dessus de l'horizon est.
Pour bénéficier de la meilleure vue, rendez-vous le 4 août pour observer la Lune et Saturne passer très près l'une de l'autre, elles seront visibles peu après le crépuscule. Peu de temps avant le lever du soleil, du 8 au 11 août, un autre spectacle commencera : un alignement serré de planètes au-dessus de l'horizon est, avec Jupiter, Mercure, Mars et la Lune qui formeront une ligne diagonale. Il s'agit d'une représentation de l'écliptique, le plan que toutes les planètes suivent autour du Soleil.
Mercure, planète rapide, est souvent trop proche du Soleil pour être facilement observée. Le 2 août, ces conditions d'observation s'amélioreront puisqu'elle atteindra son élongation occidentale maximale, c'est-à-dire sa plus grande distance apparente par rapport au Soleil. Ce moment coïncide parfaitement avec le défilé planétaire des petits matins du mois d'août. Observez cette planète rapide, ainsi que bon nombre de nos voisines du système solaire, dans les heures qui précèdent l'aube, en particulier au début du mois.
Le 7 août, après minuit, de nombreux amateurs d'astronomie aux États-Unis pourront observer le croissant de lune décroissant passer devant plusieurs des points bleus de l'amas stellaire des Pléiades. Ce phénomène, connu sous le nom d'occultation lunaire des Pléiades, commencera vers minuit et durera environ une heure, lorsque la Lune et l'amas stellaire se lèveront. La visibilité variera en fonction de votre position géographique. C'est dans l'est des États-Unis que le spectacle sera le plus impressionnant, avec la disparition progressive de plusieurs points lumineux des Pléiades, à mesure que la Lune passe devant elles.
La mi-août sera marquée par l'éclipse solaire totale tant attendue. Ce phénomène spectaculaire, qui se produit lorsque la Lune se place entre la Terre et le Soleil, plongera temporairement dans le crépuscule la bande étroite de totalité. Cette bande comprend l'est du Groenland, l'ouest de l'Islande et le nord de l'Espagne, où la phase de totalité, qui aura lieu lorsque la Lune recouvrira entièrement notre astre de jour en fin d'après-midi, durera entre une minute et un peu plus de deux minutes.
Une grande partie de l'Europe, du nord-ouest de l'Afrique et de l'est du Canada pourra observer une éclipse partielle plus ou moins importante. Les habitants de l'extrême est des États-Unis pourront également profiter d'un bref moment de l'éclipse cet après-midi-là. Veillez à avoir vos lunettes spéciales éclipse à portée de main pour des raisons de sécurité.
Les Perséides sont un rendez-vous incontournable de l'observation des étoiles en été et, cette année, elles pourraient offrir un spectacle exceptionnel. Cette année, le pic d'activité de cette pluie de météores, prévu le 12 et 13 août, coïncide avec une nouvelle lune, ce qui signifie que la lumière de la Lune ne viendra pas gêner le spectacle des Perséides. Sous un ciel d'encre, vous pourriez observer plus de 100 météores par heure. Les Perséides sont réputées pour leurs traînées exceptionnellement rapides, c'est-à-dire la trace laissée par le météore après son entrée dans notre haute atmosphère.
Les habitants des cinquante États américains pourront tous observer, ne serait-ce qu'un instant, l'éclipse lunaire partielle qui aura lieu à la fin du mois d'août. Et ce sera également le cas d’une partie de l’Europe et de l’Afrique. Au cours de cet événement, l'ombre de la Terre recouvrira environ 96 % de la pleine lune. Comme il s'agit d'une éclipse partielle, la Lune ne prendra pas la teinte rouge vif d'une Lune de sang comme lors de l'éclipse totale qui a eu lieu en mars dernier. Les amateurs d'astronomie pourront tout de même admirer une subtile lueur orange. Observez le ciel en France à 6h12 pour apercevoir le maximum de l'éclipse.
La pleine lune du mois d'août illuminera le ciel vers six heures du matin le 28 août. Si la nuit du 27 au 28 août est le moment idéal pour observer l'effet d'éclipse, vous pouvez également admirer notre satellite, qui apparaîtra particulièrement grand et lumineux lors de son lever, dans la soirée du 28 août. Admirez le lever de la lune au-dessus de l'horizon est, à peu près au moment du coucher du soleil. Selon The Old Farmer’s Almanac, elle est surnommée « pleine lune de l'Esturgeon » en raison de l'abondance de ces poissons autour des Grands Lacs et du lac Champlain, dans le nord-est des États-Unis.
La Lune clôt ce mois riche en événements célestes par un passage tout près de Saturne dans la nuit du 30 au 31 août. Les deux astres apparaîtront à moins de cinq degrés l'un de l'autre, soit l'équivalent de la largeur de trois doigts. Observez-les s'élever ensemble au-dessus de l'horizon est environ deux heures après le coucher du soleil. Elles suivront l'écliptique tout au long de la nuit, avant de disparaître au lever du soleil. Le reste du défilé planétaire les suivra, notamment Mars et Jupiter, qui sont les plus visibles à l'œil nu.
La fin du mois d'août marque le retour de la saison des aurores boréales alors que l'obscurité s'installe progressivement dans le ciel arctique. Les amateurs de ciel nocturne qui se rendent dans des destinations telles que l'Alaska, le nord du Canada, l'Islande et la Scandinavie pourront peut-être admirer les premières aurores boréales si le ciel est dégagé et que l'activité solaire est intense. Pour profiter au mieux du spectacle, éloignez-vous des lumières des villes et consultez les prévisions météorologiques spatiales avant de partir.
Dans la nuit du 30 juillet au petit matin du 31 juillet, deux pluies de météores connaîtront leur pic à peu près au même moment. Les Delta aquarides du Sud pourraient répandre dans le ciel de nombreuses traînées peu lumineuses tandis que les Alpha Capricornides pourraient produire moins de boules de feu mais beaucoup plus brillantes.
Malheureusement, les conditions d'observation seront difficiles cette année. La pleine lune du mois de juillet aura lieu le 29 juillet, ce qui signifie que la Lune sera éclairée à environ 98 % au moment du pic des pluies de météores, la nuit suivante. Son éclat illuminera le ciel nocturne et masquera bon nombre des météores les plus faibles.
Les observateurs patients pourront peut-être apercevoir des boules de feu caractéristiques des Alpha Capricornides brillant à travers le clair de lune. Voici ce qu'il faut savoir au sujet des pluies de météores qui auront lieu ce mois-ci.
Les pluies de météores ont lieu lorsque la Terre traverse des nuages de débris rocheux laissés par des comètes. Ces particules percutent l'atmosphère terrestre à grande vitesse, se réchauffent et produisent ces traînées que l'on appelle communément « étoiles filantes ».
« C'est un pur hasard que les traînées de débris de deux comètes différentes se croisent à l'endroit où notre planète passe, entraînant une superposition de leurs pics d'activité », affirme Devon Salasin, astronome en chef chez Stargazing Moab.
Les Delta aquarides du Sud restent actives de mi-juillet à mi-août tandis que les Alpha Capricornides le sont du début du mois de juillet jusqu'à mi-août. En raison de cette longue période d'activité, les météores issus de ces deux pluies peuvent apparaître bien avant et bien après leur pic officiel.
« Outre le fait qu'elles proviennent de deux points légèrement différents dans le ciel, ce qu'on appelle le radiant des pluies de météores, les Delta aquarides du Sud offrent des traînées plus fréquentes mais moins visibles, tandis que les Alpha Capricornides sont réputées pour leurs boules de feu plus lentes et plus lumineuses », explique Alex Gianninas, professeur d'astronomie au Connecticut College.
Dans des conditions d'observation idéales, c'est-à-dire sous un ciel complètement noir, les Delta aquarides du Sud peuvent produire environ vingt-cinq météores par heure tandis que les Alpha Capricornides en produisent généralement environ cinq par heure.
Une boule de feu est un météore d'une brillance inhabituelle. « La plupart des météores sont relativement petits, parfois de la taille de petites particules de poussière, tandis que les météores qui créent une boule de feu plus visible sont de grande taille, pouvant aller de la taille d'un caillou à celle d'un rocher », explique Alex Gianninas.
Elles peuvent également se déplacer plus lentement que les météores classiques et laisser derrière elles des traînées lumineuses qui persistent après la disparition du météore lui-même. « Les couleurs associées aux différents éléments chimiques vaporisés dans l'atmosphère peuvent être plus visibles », précise Devon Salasin.
Les personnes souhaitant les observer doivent trouver le lieu le plus sombre possible et laisser au moins vingt minutes à leurs yeux pour s'adapter à l'obscurité. Aucun télescope n'est nécessaire. Les météores peuvent apparaître partout au-dessus de votre tête : s'allonger en ayant une large vue du ciel offre donc les meilleures chances d'en apercevoir un. Les deux pluies sont plus faciles à observer après minuit, lorsque leurs radiants s'élèvent plus haut dans le ciel.
Même si la Lune, presque pleine, masquera une grande partie de la faible activité des Delta aquarides du Sud, les boules de feu des Alpha Capricornides pourraient tout de même valoir le coup de veiller tard dans la nuit. « Persévérez et vous apercevrez peut-être ce qui fait la renommée de cette pluie de météores : des boules de feu lumineuses se déplaçant lentement », recommande Devon Salasin.
La prochaine pluie de météores majeure s'annonce spectaculaire. Les Perséides, l'une des pluies de météores les plus abondantes de l'année, devraient atteindre leur pic dans la nuit du 12 au 13 août.
À l'échelle de la planète, le 12 août donnera lieu à un rare doublé astronomique : une éclipse solaire totale et le pic des Perséides auront lieu le même jour.
Si l'éclipse totale ne sera visible que depuis une étroite bande traversant le Groenland, l'Islande et l'Espagne, les Perséides seront visibles depuis la majeure partie de l'hémisphère nord et jusqu'aux latitudes moyennes de l'hémisphère sud.
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