Il n'y a pas plus rapide que la lumière.
Elle est si rapide que l'on mesure d'immenses distances
en calculant le temps qu'elle met à les parcourir.
En une année, la lumière parcourt environ 10 000 milliards de km.
on appelle ça une année-lumière.
Pour vous donner une idée de cette distance,
la Lune, ralliée par les astronautes d'Apollo en 4 jours,
n'est qu'à 1 seconde-lumière de la Terre.
L'étoile la plus proche de notre soleil, Proxima du Centaure,
est à 4,24 années-lumière de nous.
Notre voie lactée se parcourt en 100 000 années-lumière.
La galaxie la plus proche de la nôtre, Andromède,
est à 2 500 000 années-lumière.
L'espace est incroyablement vaste.
Mais attendez, comment connaît-on les distances jusqu'aux étoiles ?
Au fond, quand on regarde le ciel, on a une vision plane, en deux dimensions.
En pointant du doigt une étoile, on ne peut pas calculer de distance.
Alors, comment font les astrophysiciens ?
Pour les objets rapprochés,
on peut utiliser un concept appelé parallaxe trigonométrique.
L'idée est assez simple.
Faisons-en l'expérience.
Levez le pouce face à vous et fermez l’œil droit.
Puis ouvrez l’œil gauche et fermez le droit.
Votre pouce semble avoir bougé,
alors que les objets au second plan n'ont pas changé de place.
Ce même principe s'applique à l'observation des étoiles,
mais la distance jusqu'à elles est toute autre que la longueur d'un bras,
et la Terre n'est pas bien grande,
donc même en plaçant des télescopes tout au long de l'équateur,
on ne verrait aucune différence de position.
On privilégie donc l'observation des positions stellaires sur six mois,
soit la moitié de l'orbite annuelle de la Terre autour du Soleil.
Mesurer les positions relatives des étoiles en été,
puis à nouveau en hiver, équivaut à regarder de l'autre œil.
Les astres proches semblent s'être déplacés sur l'arrière plan,
constitué des étoiles et galaxies lointaines.
Mais ce calcul ne s'applique qu'aux objets distants de milliers d'années-lumière.
Au-delà de notre galaxie, les distances sont si grandes
que le parallaxe est trop infime pour être détecté par nos meilleurs instruments.
A ce stade, il faut compter sur une autre méthode
en employant des indicateurs appelés "standard candles".
Il s'agit d'objets dont l'éclat, ou la luminosité,
nous sont familiers.
Par exemple, si on connaît l'éclat d'une ampoule
et que l'on demande à un ami de s'éloigner avec cette ampoule,
on sait que la lumière que l'on reçoit
diminuera avec l'éloignement.
Donc en comparant la lumière reçue
à la lumière intrinsèque de l'ampoule,
on peut estimer la distance à laquelle est notre ami.
En astronomie, l'ampoule équivaut à une sorte d'étoile précise
appelée Céphéide variable.
Ces étoiles ont un cœur instable,
comme un ballon qui se gonfle et se dégonfle sans arrêt.
Et puisque ces expansions et contractions affectent leur éclat,
on peut calculer leur luminosité en mesurant la durée de ce cycle,
sachant que les étoiles plus lumineuses varient plus lentement.
En comparant la lumière que renvoient ces étoiles
à l'éclat intrinsèque calculé de cette façon,
on peut déterminer leur distance.
Malheureusement, ce n'est pas si simple.
On ne peut observer les étoiles que jusqu'à 40 000 000 années-lumière,
car après elles sont trop floues pour ce calcul.
Mais heureusement, nous avons une autre sorte de "standard candle" :
la fameuse supernova de type 1a.
Ces explosions stellaires géantes marquent la mort d'une étoile.
Leur lumière est telle
qu'elle surpasse celle des galaxies environnantes.
Donc même si on ne peut pas distinguer d'étoiles dans une galaxie,
on peut tout de même y voir des supernovas.
Les supernovas de type 1a sont des "standard candles" efficaces
car plus elles sont brillantes, plus elles s'éteignent lentement.
Grâce à notre compréhension de ce rapport
entre la luminosité et la durée du déclin,
nous utilisons ces supernovas pour estimer des distances
jusqu'à des millions de millions d'années-lumière de nous.
Mais à quoi cela sert-il de voir des objets aussi lointains?
Prenons la vitesse de la lumière.
Par exemple, la lumière du Soleil prend 8 minutes à nous parvenir,
ce qui veut dire que l'on voit une lumière émise par le soleil 8 minutes plus tôt.
Quand on regarde la Grande Ourse,
on la voit telle qu'elle était il y a 80 ans.
Et ces galaxies voilées ?
Elles sont à des millions d'années-lumière de nous.
Leur lumière a mis des millions d'années à nous parvenir.
L'univers fonctionne donc comme une machine à voyager dans le temps.
Plus on remonte dans le temps, plus on sonde un univers jeune.
Les astrophysiciens tentent de décrypter l'histoire de l'univers
et de comprendre comment et pourquoi nous sommes apparus.
L'univers est une source continue d'informations lumineuses.
Il ne nous reste plus qu'à les décoder.