La valeur de Hubble

La première image lumineuse du télescope Hubble a été presque universellement saluée comme le début d'une nouvelle ère en astronomie et en cosmologie. Après un examen plus approfondi, cependant, une équipe d'experts a découvert que la photographie - qui montrait un amas d'étoiles distant de plus de 1 300 années-lumière - était mal focalisée, un halo de lumière taché plutôt que l'image précise à laquelle ils s'attendaient. Le résultat a été un désastre de relations publiques de premier ordre : autrefois le chouchou des journalistes scientifiques, le télescope Hubble en est venu à incarner tout ce qui ne va pas dans les grands projets scientifiques du gouvernement fédéral. Les critiques ont accusé non seulement ces entreprises extrêmement coûteuses disponibles principalement pour des communautés scientifiques étroites, mais elles étaient un mauvais investissement : la technologie était si complexe que les échecs, parfois catastrophiques, étaient statistiquement inévitables. Le sentiment général était qu'il était peut-être temps de revenir à des projets conçus pour de petits laboratoires.

Mais dans Hubble Vision, la journaliste scientifique Carolyn C. Peterson et l'astronome John C. Brandt affirment que l'investissement dans le télescope Hubble était en effet justifié. Certes, le télescope est une machine d'une complexité redoutable. Les auteurs admettent que pratiquement tous les principaux systèmes fonctionnent avec un défaut qui limite leurs performances ou, dans quelques cas, rend inutilisables des appareils de plusieurs millions de dollars. L'image de l'amas d'étoiles qui a suscité tant d'éloges et, plus tard, une telle approbation est venue de ses imperfections dues à l'usure normale : un minuscule grain de peinture qui a ébréché le capuchon d'un appareil de test a provoqué une fuite de lumière et, par conséquent, un miroir crucial a été rectifié avec une erreur d'environ un micron, ou un millionième de mètre. Un panneau solaire battant qui secouait le télescope maculait encore d'autres images. De plus, des problèmes logiciels continuent de faire surface, comme ceux qui ont affecté les capteurs de guidage fin, qui ont parfois focalisé le télescope sur la mauvaise cible. Pourtant, en raison des capacités uniques des nombreux instruments du télescope, soulignent les auteurs, nous assistons à des progrès dans pratiquement tous les aspects de l'astronomie, de l'astrophysique et de la cosmologie.

Cette histoire faisait partie de notre numéro d'avril 1997

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Étant donné que Hubble opère dans l'espace, où les effets de filtrage de l'atmosphère terrestre ne sont pas un problème, son spectrographe haute résolution Goddard, ou GHRS, peut se concentrer sur les émissions de rayonnement ultraviolet avec des détails sans précédent. Et grâce à la spectroscopie, une technique qui décompose ces émissions en leurs longueurs d'onde, les chercheurs peuvent commencer à comprendre les cycles de vie des corps célestes. La raison en est que différentes longueurs d'onde sont associées à des éléments chimiques spécifiques, dont nous savons qu'ils se comportent de manière prévisible. Beta Pictoris, une étoile entourée d'éléments qui semblent se fondre en planètes, est l'un des centaines de sujets à l'étude. L'observation des différents éléments tombant dans son noyau, ainsi que ceux formant des orbites autour de lui, ont permis aux astrophysiciens d'enregistrer pour la première fois les étapes du développement d'un système stellaire. Le GHRS peut même déterminer la composition chimique de régions précises au sein de Beta Pictoris.

Le télescope pourrait également remettre en cause une notion cruciale de son homonyme, Edwin Hubble, alors que les astronomes tentent de définir plus précisément la constante de Hubble, c'est-à-dire la vitesse à laquelle les galaxies s'éloignent les unes des autres. En raison de son point de vue dans l'espace, où, encore une fois, il n'y a pas d'atmosphère pour compliquer les choses, le télescope Hubble peut considérablement affiner les techniques de mesure des distances galactiques, et si les raffinements s'avèrent importants, cela signifierait que les galaxies s'éloignent de l'un l'autre plus vite ou plus lentement que Hubble ne l'avait pensé. Et cela, à son tour, pourrait signifier un changement dans notre notion de l'âge de l'univers : un rythme plus rapide suggère un univers plus jeune, un rythme plus lent un plus ancien.

Les découvertes les plus frappantes sont peut-être celles qui ne correspondent pas tout à fait à la science connue. Peterson et Brandt explorent une longue liste de ces phénomènes, y compris l'étoile chimiquement particulière Chi Lupi, qui présente des concentrations extraordinaires - 100 000 fois supérieures à la normale - de mercure, d'or et de platine. Certains scientifiques pensent que de petites différences dans le rayonnement provenant du noyau de l'étoile peuvent créer des pressions qui concentrent ces éléments inhabituels sur la surface de l'étoile. Une autre hypothèse a trait à l'observation que Chi Lupi fait partie d'un système binaire, ou de deux étoiles qui tournent l'une autour de l'autre : théoriquement, les interactions gravitationnelles de Chi Lupi avec son compagnon binaire auraient pu exercer les types de forces qui amèneraient les éléments dans question au premier plan.

Ou prenez Supernova 1987a, qui, comme l'a montré le télescope Hubble, a développé une série d'anneaux extérieurs mystérieux des années après que l'explosion responsable de sa propagation dans l'espace. Personne ne sait pourquoi, et si cette évolution ne peut finalement pas être expliquée, cela pourrait indiquer que les théories conventionnelles à travers lesquelles des explications sont recherchées sont tout simplement inadéquates. Le résultat pourrait être des révisions fondamentales de notre vision de l'univers.

Astronomie et valeurs sociales

C'est une chose passionnante, et c'est un argument très convaincant en faveur du télescope Hubble. Mais l'argument des auteurs aurait été plus fort s'ils ne s'étaient pas autant appuyés sur leur article sur les découvertes du télescope. D'une part, ils auraient bien fait de consacrer plus d'attention à la qualité des illustrations photographiques du livre. Bien qu'ils fournissent quelques images saisissantes, comme une photo des anneaux mystérieux émanant de Supernova 1987a, bon nombre des meilleures photos sont attribuées à Voyager ou à des télescopes au sol.

De plus, toute vue transversale large de la recherche menée à une époque d'avancées explosives est vouée à laisser de côté certaines choses, et comme il se trouve, Hubble Vision laisse de côté l'une des contributions les plus intéressantes du télescope : la preuve que le nombre de galaxies dans le l'univers pourrait être 10 fois plus grand que ce que nous pensions auparavant. En scrutant les images plus claires de Hubble de ce qui, depuis le sol, semble être un espace vide, les astronomes peuvent en fait discerner des galaxies supplémentaires qui sont à la fois éloignées et aux premiers stades de la formation.

Plus important encore, le livre ne tient pas dûment compte des caractéristiques qui indiquent la plus grande valeur sociale du télescope. Par exemple, Hubble offre une avenue inhabituelle pour la participation du public. Les observateurs potentiels, qu'ils soient professionnels ou non, peuvent demander des allocations de temps à ce sujet par le biais d'un processus ouvert d'examen par les pairs. Jim Secosky, un professeur de biologie au secondaire préoccupé par l'éclaircissement inexpliqué de la lune Io de Jupiter, a été autorisé à utiliser le télescope pour enquêter sur une hypothèse selon laquelle l'évaporation du gel de dioxyde de soufre en était la cause. En offrant de telles opportunités, le télescope Hubble augmente la participation des étudiants et des amateurs aux sciences de la vie réelle.

Mais même si ses arguments en faveur du télescope pourraient être plus solides, Hubble Vision apportera un sentiment d'émerveillement à un large public de passionnés de science. Non seulement les auteurs proposent un riche menu de découvertes de pointe, mais ils expliquent les problèmes scientifiques derrière les découvertes afin que les profanes puissent les comprendre. Et en rendant ce service de base, le livre pourrait, enfin, contribuer à donner plus de sens au débat sur la grande science. Les types d'avancées facilitées par Hubble résultent d'un programme de recherche bien défini mais en constante expansion à mesure que de plus en plus d'informations arrivent. Le fait est, cependant, que tous les grands projets scientifiques n'ont pas un programme aussi flexible. Un excellent exemple est le supercollisionneur supraconducteur, dont la mission était strictement limitée à briser des atomes à la recherche de particules exotiques. En réfléchissant à de telles questions, le lecteur commence bientôt à se demander si nous pourrions trouver un moyen d'établir un critère de réussite plus clair pour les grands projets scientifiques - et une fois que cela se produit, un peu de subtilité a été restauré au sujet. Les gens, à tout le moins, ne pensent plus strictement en termes de dollars et de cents.

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