Fascination du ciel nocturne: des étoiles mourantes et d’autres phénomènes

Certains phénomènes dans notre voisinage cosmique sont presque invisibles, d’autres extrêmement rares. L’astrophotographie permet de capter les deux – mais chacun représente un défi particulier.

La galaxie Messier 51, résultat de plus de 500 heures d’observations combinées par des astrophotographes suisses et étrangers du «Deep Sky Collective». L’image révèle un flux de gaz hydrogène rouge s’échappant de la galaxie (à dr.). Image: 2023 Deep Sky Collective
La galaxie Messier 51, résultat de plus de 500 heures d’observations combinées par des astrophotographes suisses et étrangers du «Deep Sky Collective». L’image révèle un flux de gaz hydrogène rouge s’échappant de la galaxie (à dr.). Image: 2023 Deep Sky Collective

Le ciel nocturne fascine l’humanité depuis l’Antiquité. Nos mythes, notre histoire et notre compréhension du monde ont toujours été influencés par les lumières qui se déplacent jour et nuit au-dessus de nos têtes.

Amateurs et professionnels à l’œuvre

Dans les jardins et sur les balcons, de plus en plus de passionnés pointent leurs télescopes vers le ciel pour photographier ce que l’œil humain ne perçoit que comme une faible lueur. Beaucoup des outils utilisés à cette fin ont considérablement évolué au cours des dernières décennies, tandis que leur principe de base est resté le même: nous perfectionnons les deux ou trois mêmes systèmes de lentilles et de miroirs pour les télescopes. Ce qui a profondément changé, c’est la manière de capter et de traiter les photons venus des étoiles. Pour obtenir une image de qualité, il faut distinguer ceux qui proviennent réellement des astres de ceux générés par le bruit de la caméra ou la pollution lumineuse.

Par nuits claires, amateurs et professionnels passent des heures à régler leur matériel et leurs logiciels afin de prendre des photos de ce qui entoure notre planète. Et quand tout s’aligne – étoiles bien placées, ciel dégagé, logiciel stable, caméras fonctionnelles, filtres correctement orientés – ils parviennent à saisir la beauté et la complexité de l’univers.

Quand le rare devient visible

Définir ce qu’est un phénomène rare en astronomie n’est pas simple. L’univers, dans ses dimensions de temps et d’espace, fait que la plupart des événements se produisent en permanence, quelque part. Mais en se limitant à notre voisinage cosmique – qui s’étend tout de même sur plusieurs centaines de millions d’années-lumière –, certains phénomènes méritent d’être qualifiés de rares et spéciaux.

On peut distinguer deux catégories: les éléments extrêmement sombres et difficiles à observer, et les événements qui surviennent rarement. Dans les deux cas, les astrophotographes doivent faire preuve d’une grande patience et d’une bonne dose de persévérance.

Beaucoup de patience pour les corps sombres

Les corps célestes très sombres nécessitent des caméras capables de collecter de la lumière pendant des centaines d’heures. Certains observent le même endroit du ciel nocturne pendant des mois, voire des années, afin de collecter et d’enregistrer la lumière de ces régions. Cette pratique permet de rendre visible ce qui est presque invisible et peut contribuer à la découverte de nouveaux objets et phénomènes.

Ces dix dernières années, de petits groupes d’astronomes amateurs ont uni leurs forces au niveau national et international. Ils combinent leurs données pour produire de grandes images, capables dans certains cas de rivaliser avec celles obtenues par les immenses télescopes de recherche.

Supernova: ce soir … ou dans cent mille ans?

Le facteur temps – ou plutôt le bon moment – est essentiel lorsqu’il s’agit de photographier ces événements. Ceux-ci sont très rares et il est souvent impossible de prédire avec précision leur survenue. Un exemple de ce phénomène est la mort d’une des nombreuses étoiles que l’on peut observer dans le ciel nocturne. Les étoiles vivent des milliards d’années, et leur fin est donc exceptionnelle. Plus rare encore: la mort spectaculaire d’une étoile en supernova. Le terme est bien connu: une étoile qui s’éteint dans une explosion lumineuse gigantesque. Cela peut sembler surprenant, car jusqu’à présent, seules quelques supernovæ de ce type ont pu être observées dans notre voisinage cosmique. Dans notre galaxie, on estime qu’il ne s’en produit que deux par siècle – la plupart étant invisibles depuis la Terre car masquées par d’autres étoiles.

Parfois, il est toutefois possible d’anticiper une supernova. L’étoile Bételgeuse, l’une des plus brillantes de notre ciel, a attiré une attention particulière au cours de la dernière décennie. Les astronomes ont constaté qu’elle s’assombrissait, signe que son cycle de vie touche à sa fin. Lorsqu’elle explosera en supernova, elle brillera comme une seconde Lune, visible jour et nuit pendant plusieurs mois. Mais là encore, il convient de rester prudent avant de se réjouir à l’idée d'assister à ce spectacle. Cette explosion pourrait se produire ce soir … comme dans plusieurs centaines de milliers d’années.

Un privilège unique?

Pour conclure, une réflexion plus philosophique. Selon les modèles cosmologiques actuels, l’univers devrait continuer à s’étendre pendant des centaines de milliards d’années. Un jour, les galaxies s’éloigneront tellement les unes des autres qu’elles deviendront invisibles, et les étoiles s’éloigneront tellement les unes des autres qu’il sera presque impossible de les distinguer. Dans ce futur lointain, aucune autre espèce intelligente ne pourra observer l’univers tel que nous le percevons aujourd’hui. Cela confère à notre regard sur le cosmos une dimension unique: nous sommes peut-être les seuls à vivre l’univers dans sa forme actuelle.