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Représentation d'artiste de l'observatoire spatial Herschel. Les observations avec cet instrument, le satellite Herschel, devraient cesser en février ou mars 2013, soit presque 4 ans après son lancement. © Esa-D. Ducros
William Herschel et sa sœur Caroline ont été de remarquables astronomesastronomes. Ensemble, ils ont construit plusieurs télescopes qu'ils ont utilisés pour découvrir l'existence des étoiles doubles et d'UranusUranus. L'une des découvertes les plus importantes d'Herschel est cependant, sans nul doute, celle du rayonnement infrarouge qu'il a effectuée en 1800, alors que jusque-là seule la lumière visible était connue.
De nos jours, c'est cette lumière invisible pour l'œilœil humain qu'enregistrent les instruments du télescope spatialtélescope spatial portant le nom de Herschel. Lancé par Ariane 5 le 14 mai 2009, ce satellite en orbite autour du point de Lagrange L2point de Lagrange L2 sonde les mystères de la naissance des étoiles et de l'évolution de la vie des galaxiesgalaxies.
L'évolution des galaxies au cours de l'histoire de l'univers vue à travers la fabrication des étoiles. C'est l'objectif du programme d'observation Goods utilisant le télescope spatial Herschel et qui vise à retracer l'histoire cosmologique de la formation des étoiles d'il y a 10 milliards d’années jusqu'à nos jours. Voici une présentation de ce programme et de ses enjeux avec Herschel, avant qu'il ne soit lancé. © AstrophysiqueTV-Dailymotion
Pour cela, il a entre autres joint ses forces à celles de Hubble pour observer une région particulière de l'hémisphère nordhémisphère nord de la sphère céleste, située dans la constellation de la Grande Ourseconstellation de la Grande Ourse. C'est là que Hubble a été utilisé pour réaliser le célèbre Hubble Deep Field, ou HDF, pour champ profond de Hubble. Il s'agissait d'observer les galaxies parmi les plus lointaines et les plus anciennes de l'universunivers.
Les images obtenues ont servi de base pour le projet Great Observatories Origins Deep Survey, ou Goods (en français : relevé profond des origines par les Grands Observatoires). C'est un relevé astronomique qui, à l'origine, combine les observations approfondies des trois Grands Observatoires de la NasaNasa, à savoir les télescopes spatiaux Hubble, Spitzer et ChandraChandra (dans le domaine des rayons Xrayons X).
Herschel plus fort que Hubble pour observer les bébés étoiles
Depuis son lancement en 2009, Herschel est donc aussi entré dans la danse en effectuant des observations du Champ Goods nord et, en janvier 2010, du Champ Goods sud, une autre région du ciel (mais cette fois-ci dans l'hémisphère sudhémisphère sud) qu'avait scrutée Hubble en complément du HDF nord.
On voit ici le résultat des observations de Hubble du Champ Goods sud (voir les explications ci-dessus), observé aussi par Herschel. Les images prises par les deux télescopes dans le Champ Goods nord sont comparées dans la vidéo ci-dessous. © Nasa-Esa
Les étoiles, naissant à l'intérieur de nuagesnuages de gazgaz et de poussières, ne sont pas observables pendant cette période dans le visible. En effet, les grains de poussière ont des tailles comparables à la longueur d'ondelongueur d'onde de la lumière visible, soit quelques centaines de nanomètresnanomètres à quelques micromètresmicromètres, ce qui en fait de très bons absorbeurs de cette lumière. Mais lorsqu'ils sont chauffés par leur environnement, par des étoiles déjà nées ou en gestationgestation, ces grains émettent dans l'infrarouge. Comme ces nuages de poussières sont transparentstransparents dans le domaine de l'infrarouge, il devient possible de voir les détails de ce qui se déroule dans ces nuages et dans les galaxies lorsque naissent les étoiles.
Voyage de 12 milliards d'années dans le temps, à la rencontre des galaxies les plus distantes et les plus jeunes de l'univers. Une vision comparée entre les images de l'observatoire Herschel dans l'infrarouge et du télescope spatial Hubble dans le visible prise dans la région du Champ Goods nord. Réalisation : Novae Factory. Responsable éditorial : Vincent Minier. © AstrophysiqueTV-Dailymotion
Récemment mise en ligne, la vidéo ci-dessus présente certains des résultats auxquels sont parvenus les chercheurs participant au programme Goods avec Herschel. D'autres secrets concernant la naissance des étoiles dans les galaxies pendant l'histoire du cosmoscosmos observable seront certainement encore révélés par Herschel. Les réserves d'héliumhélium liquideliquide, nécessaires pour refroidir ses instruments, ne seront épuisées qu'en 2013. Des étapes de la croissance de la complexité de l'univers depuis le Big Bang seront ainsi mieux comprises.
