SDSS

La nuit, dans la brume, un projecteur éclaire moins bien qu'en plein jour : les fines gouttelettes diffusent le faisceau, et les objets lointains se noient dans un voile trouble.

Deux relevés astronomiques observent la même galaxie à travers des fenêtres différentes. La fenêtre de DESI est étroite, à peine une seconde et demie d'arc, et elle ne saisit que le noyau brillant. Celle de SDSS est deux fois plus large, trois secondes d'arc, et elle inclut également les bras externes.

Un orage dans les hautes couches de l'atmosphère dure des millionièmes de seconde. Un rayon cosmique, proton ou noyau d'hélium, frappe les molécules d'air, et tout un essaim de particules s'abat vers le bas. La plupart restent groupées, mais parfois une particule reçoit tellement d'énergie qu'elle s'élance en avant.

Une étoile clignote toutes les 38 secondes. Ce n'est pas un scintillement aléatoire : à l'intérieur de la naine blanche WD 0158−160, des oscillations régulières se produisent, comme les battements d'un métronome invisible.

Le radiotélescope, telle une oreille attentive, capte le murmure des galaxies lointaines. Parmi ce bruit se cachent des géants — les sources radio géantes. Ce sont des nuages de particules chargées éjectés des environs de trous noirs supermassifs.

14 secondes. C'est le temps qu'il faut au nouveau code pour tisser le spectre complet d'une étoile, de l'ultraviolet au proche infrarouge. Ce spectre n'est pas un simple arc-en-ciel, mais une toile détaillée de milliers de raies d'absorption sombres, chacune laissée par un atome précis dans l'atmosphère de l'étoile.

Chaque matin, des dizaines de télescopes se braquent sur le Soleil. Leurs caméras capturent une fine bande de lumière rouge : la raie Hα, découverte par Johann Jakob Balmer. Sur les images, des filaments sombres et capricieusement incurvés apparaissent.

Une étoile à neutrons est l'ancien noyau d'une étoile massive, comprimé à la taille d'une ville. Une cuillère à café de sa matière pèse comme une montagne.

L'Univers est un gigantesque labyrinthe de miroirs déformants. La masse des galaxies et des amas dévie la lumière des quasars lointains, comme pour jouer avec notre perception du cosmos. Dans cette salle des miroirs se cache la clé du plus grand mystère : l'énergie noire, qui accélère l'expansion de l'espace.

Le Soleil n'est pas seulement une source de chaleur, c'est aussi la plus grande lentille du système solaire. Sa gravité courbe les rayons lumineux, comme du verre, les rassemblant en un anneau brillant bien au-delà de l'orbite de Pluton.

La constante cosmologique fait accélérer l'expansion de l'Univers. Dans un futur lointain, lorsque toute la matière se sera dissipée, il ne restera que l'espace de Sitter vide — le fond cosmique idéal.

Imaginez qu'un éditeur de photos ordinaire sache détourer des objets sur une image, tandis que le réseau de neurones ZooBot:3D traite les galaxies lointaines comme un cartographe qui dresse la carte d'une terre inconnue.

La lumière d'une galaxie lointaine voyage à travers tout l'Univers, contournant d'énormes amas de matière noire et de matière ordinaire. Leur attraction courbe légèrement le trajet des rayons — comme le courant d'une rivière contourne des rochers invisibles.

L'Univers ressemble à une forêt dense : de près, on voit des arbres-galaxies individuels, regroupés en bosquets, mais de loin, tout se fond en une verdure continue. La limite au-delà de laquelle le cosmos devient homogène s'appelle l'échelle angulaire d'homogénéité — c'est la taille d'une portion de ciel à partir de laquelle les galaxies sont réparties uniformément.

À travers les ondulations de l'eau, les galets au fond d'une piscine semblent décalés et déformés. De la même manière, la gravité de la matière noire invisible courbe la lumière des galaxies lointaines — un phénomène appelé lentille gravitationnelle faible.

Les astronomes, tels des cuisiniers, ont longtemps préparé la description de l'Univers avec les mêmes recettes lourdes. Ces recettes – des formules mathématiques complexes – estimaient combien de galaxies de différentes luminosités et masses remplissent le cosmos, ainsi que la répartition des fondations invisibles de matière noire.

Prenez deux boules lourdes et écartez-les d'un mètre : elles s'attirent avec une force qui diminue d'un facteur quatre lorsqu'on double la distance. Cette loi a été découverte par Newton, et elle fonctionne dans une pièce, dans le système solaire, dans une galaxie.

Sous nos pieds, dans la forêt, une vie discrète se déroule : les champignons enlacent les racines des arbres et échangent avec eux des nutriments. Mais comment compter le nombre d'espèces de champignons dans le sol sans retourner toute la forêt ? Il s'avère que la réponse peut être vue depuis l'espace.

Les étoiles chaudes et massives sont les cuisines de l'Univers, où se préparent les éléments lourds. Elles finissent leur vie dans l'explosion d'une supernova. Pour comprendre leur recette, les astronomes utilisent la spectroscopie — l'analyse de la bande arc-en-ciel de la lumière passée à travers un prisme. Autrefois, déchiffrer ce « menu » prenait des heures.

Les astronomes ont testé le nouveau télescope Vera Rubin au Chili, comme on règle la mise au point et le diaphragme d'un nouvel appareil photo. Les premières images ont couvert une portion du ciel équivalente à 60 pleines Lunes — et ont immédiatement révélé des millions de galaxies et d'étoiles.

Le 24 avril 2025, un tambour céleste a grondé au-dessus de l'Alaska. La lumière du soleil a éclipsé l'éclair, et les satellites ont raté le météore.

Des milliers de kilomètres de câbles à fibres optiques reposent au fond de l'océan. L'Internet y circule, mais ces câbles ressentent aussi les moindres vibrations de l'eau et du sol. En tendant l'oreille à un tel câble, on peut entendre le chant d'un rorqual bleu ou les tremblements de la terre à des milliers de kilomètres.

La lumière d'une étoile lointaine traverse la poussière comme le faisceau d'une lampe de poche traverse le brouillard. La poussière retient davantage les rayons bleus que les rouges, et l'étoile paraît plus rouge qu'elle ne l'est en réalité. C'est grâce à ce rougissement que les astronomes estiment la quantité de poussière sur le trajet de la lumière.

Certaines étoiles, en fin de vie, se transforment en naines blanches – des vestiges denses de la taille d'une planète. Une petite fraction de ces objets possède des champs magnétiques extrêmement puissants, des millions de fois plus forts que celui d'un aimant de réfrigérateur.

On pensait autrefois que seules les galaxies de forme elliptique pouvaient engendrer d'immenses jets d'émission radio — des jets radio provenant des trous noirs supermassifs centraux. Une nouvelle étude a prouvé le contraire : parmi les galaxies spirales, on trouve aussi de puissantes fontaines radio.

Un recensement, mais au lieu de maisons, des galaxies, et au lieu d'habitants, des étoiles. Des astronomes ont décidé de compter les plus petites et les plus faibles « fermes isolées » de notre voisinage cosmique — les galaxies naines.

La lumière d'une étoile lointaine, après avoir traversé l'air et les lentilles du télescope, perd de sa netteté — comme si l'on regardait un lampadaire à travers une vitre mouillée. Les astronomes appellent ce flou « l'empreinte digitale » du télescope : chaque instrument a la sienne, et il faut la connaître dans les moindres détails.

Un radiotélescope a capté un signal provenant de trois galaxies qui existaient lorsque l'Univers avait moins d'un milliard d'années. Leur émission radio est si puissante qu'on dirait que chacune a donné naissance à mille soleils par an pendant une courte période. Pour comparaison, notre Voie lactée ne produit que deux ou trois étoiles par an.

En octobre 2017, le télescope Pan-STARRS à Hawaï a repéré un objet qui se déplaçait trop vite pour appartenir au système solaire. C'était 1I/Oumuamua, le premier visiteur interstellaire jamais observé par les astronomes. Depuis, deux autres ont suivi : la comète 2I/Borisov et l'objet 3I/ATLAS.