Et aussi un LES TROUS NOIRS - Libération

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N°103 - 26 AVRIL AU 2 MAI 2019

LES TROUS NOIRSEt aussi un

QUIZ

À QUOI ÇA RESSEMBLE ?

COMMENT NAISSENTET MEURENT LES ÉTOILES ?

COMMENT PHOTOGRAPHIE-T-ONL’ESPACE ?

N°103 - 26 avril au 2 mai 2019LEPTITLIBE.FR 2

Grande nouvelle : le 10 avril, des astronomes, ces spécialistes de l’espace, ont réussi à photographier un trou noir !

On savait que ces mystérieux objets spatiaux existaient, mais personne ne peut les voir car ils avalent tout ce qui les entoure, y compris la lumière. Alors cette photo, c’est un sacré exploit. En lisant ce numéro, tu comprendras ce qu’est un trou noir, pourquoi on s’y intéresse et comment on photographie l’espace. Décollage dans 5, 4, 3…

Rédaction Camille Gévaudan, Juliette Delage et Elsa Maudet Illustrations Laure Lacour Iconographie Emilie Rouy Edition Camillle Paix


QUENTIN, 11 ANS, EST PASSIONNÉ PAR L’ASTRONOMIE

Il y a quelques jours, Quentin a découvert l’image d’un trou noir aux informations. Il n’en a pas cru ses yeux ! «C’est une photo révolu-tionnaire !» s’exclame-t-il. A 11 ans, il sait déjà beaucoup de choses sur ce phénomène mysté-rieux : «Un trou noir, c’est une boule de matière qui se forme dans l’espace», explique-t-il.

Depuis qu’il est petit, Quentin est un fou d’as-tronomie. «Je regardais au-dessus de ma tête et je me demandais ce qu’il s’y passait», raconte le garçon. Comme sa maman ne savait pas tou-jours répondre, ils ont commencé à chercher

Ce jour-là, Quentin observait depuis sa terrasse un objet dans la constellation d’Orion. PHOTO DR


ensemble les réponses à ses questions. A seulement 7 ans, il a participé à son premier stage d’astronomie. Depuis, il en fait régulièrement mais pratique aussi seul à la maison.

Chez lui, à Longeville-lès-Metz, une petite ville à l’est de la France, Quentin dispose de son propre matériel. «Au début, j’ai commencé avec une petite lunette mais maintenant j’ai un bon télescope», dit-il. Prendre le temps d’observer ce qui se passe dans le ciel, c’est ce que préfère le garçon. Souvent, il utilise son téles-cope depuis sa terrasse. Mais il peut aussi compter sur l’aide de sa mère, qui l’em-mène régulièrement à la campagne : «En ville, il y a trop de pollution lumineuse et ça empêche de bien voir», explique-t-il.

Après s’être renseigné sur une galaxie appelée M81, Quentin est parti à sa re-cherche. Il a réussi à la trouver et même à la photographier grâce à la caméra in-crustée dans son télescope. Il raconte avec beaucoup de fierté ce qu’il a vu : «C’était juste une petite tache floue mais c’était quand même impressionnant.»

D’après Quentin, les passionnés d’as-tronomie doivent être très patients et aimer les mystères. D’ailleurs, il y en a un qu’il aimerait bien résoudre… «Mon rêve, ça serait de voir des extraterrestres, de savoir s’ils existent… ou pas !» confie-t-il. Il espère devenir astronaute ou astrophy-sicien. Il assure que, dans tous les cas, il continuera à observer le ciel, seul ou dans des clubs.

LONGEVILLE-LÈS-METZ, LA VILLE OÙ HABITE QUENTIN

ASTRONOMIEScience qui étudie les astres (Soleil, Lune, planètes, étoiles…).

LUNETTEInstrument qui permet d’observer des choses lointaines.

TÉLESCOPEInstrument qui permet d’observer les astres.

POLLUTION LUMINEUSELumières des villes, produites par les humains, qui empêchent d’observer correctement le ciel.

GALAXIEImmense groupe d’étoiles.

Profites-en pour lire ou relire le numéro 87 sur

LES EXTRATERRESTRES


Les trous noirs sont des objets très mystérieux dans l’espace. On sait qu’ils existent, mais personne ne peut les voir, justement parce qu’ils sont… tout noirs. Pourtant, des astronomes ont enfin réussi à en photographier un ! Ils ont publié sa photo sur Internet le 10 avril, et le monde entier a pu découvrir à quoi ressemble un trou noir.

Sur la photo, on dirait un anneau de feu, ou un bracelet fluorescent qu’on pourrait enfiler autour du poignet. Mais le nom de «trou noir» est trompeur car, en réalité, il n’a rien d’un trou. C’est au contraire une boule solide, qui se forme parfois quand une étoile meurt. Comme un cadavre d’étoile tout rabougri… Il y a des petits trous noirs un peu partout dans l’espace,

À QUOI RESSEMBLE UN TROU NOIR ?

Voilà la première photo d’un trou noir ! PHOTO EVENT HORIZON TELESCOPE


et un trou noir géant au centre de chaque grosse galaxie. Celui sur la photo est au cœur d’une galaxie surnommée «M87».

Tous les astres dans l’espace ont un champ gravitationnel, ou «gravité» : ça veut dire qu’ils attirent ce qu’il y a autour d’eux, comme des aimants. C’est pour ça que les planètes tournent autour du Soleil, que la Lune tourne autour de la Terre, et que les objets tombent par terre au lieu de s’envoler ou de flotter dans l’air. Plus un astre est lourd, plus sa gravité est puissante. Et les trous noirs sont les astres les plus lourds de tous. Celui qu’on a découvert en photo pèse 6,5 milliards de fois plus que le Soleil !

Les trous noirs sont tellement lourds qu’ils attirent absolument tout vers eux, même la lumière. C’est pour ça qu’on ne les voit pas : les rayons de lumière qui sont trop près du trou noir sont piégés, ils ne peuvent pas s’échapper pour venir jusqu’à nos yeux. D’autres rayons, un peu plus loin, n’ont pas été piégés et le recouvrent comme une enveloppe. Ce sont eux qui brillent, en rouge fluo, sur la photo.

ASTRONOMESScientifiques qui étudient l’espace.

ASTRESSoleil, Lune, planètes, étoiles...


Les astronomes utilisent habituelle-ment des télescopes pour observer ce qui se passe dans l’espace. Mais aucun télescope n’est assez puissant pour pho-tographier les enveloppes de lumière qui recouvrent les trous noirs, car elles sont petites. Alors les scientifiques ont décidé d’unir leurs forces.

200 astronomes qui travaillent dans des observatoires du monde entier ont fait fonctionner leurs télescopes ensemble. Ils ont ensuite utilisé des ordinateurs très puissants (rien à voir avec les ordina-teurs qu’on peut avoir à la maison) pour

rassembler toutes leurs observations et créer l’image du trou noir. Ils y travaillent depuis 2006, c’est-à-dire depuis 13 ans, et viennent seulement de publier leur première photo. C’était un travail énorme.

A quoi ça sert de photographier les trous noirs ? Eh bien, déjà, à prouver qu’ils existent vraiment ! Avant d’obtenir cette image du trou noir de la galaxie M87, per-sonne sur Terre n’en avait encore vu. Les scientifiques avaient deviné qu’ils exis-taient, il y a plusieurs siècles, grâce à des calculs mathématiques. Mais c’est en 2016 qu’on en a eu la première vraie preuve.

QUE SAIT-ON SUR LES TROUS NOIRS ?


Aux Etats-Unis, des scientifiques ont enregistré le passage d’une onde gra-vitationnelle. C’est comme s’ils avaient détecté un tremblement de terre, sauf que ce n’était pas la Terre qui tremblait, mais tout l’espace ! Les planètes, le Soleil, la Terre et tout ce qu’il y a dessus (même la rédaction du P’tit Libé) ont subi une minuscule secousse. C’était le signe qu’il s’était passé quelque chose de très violent, quelque part dans l’espace, et que l’onde de choc était venue jusqu’à nous. Comme quand on jette un caillou dans l’eau, et que des vaguelettes se pro-pagent jusqu’à l’autre bout du lac.

En mesurant cette secousse, les scienti-fiques ont calculé que c’était forcément

deux astres aussi lourds que des trous noirs qui s’étaient rentrés dedans, comme un accident de voiture. Ils ont fusionné pour former un seul gros trou noir. Les scienti-fiques pensaient bien que c’était possible, mais ils n’en étaient pas sûrs avant d’enre-gistrer cette onde gravitationnelle.

La photo est une deuxième preuve directe que les trous noirs existent. Grâce à elle, les astronomes ont pu apprendre plein de choses.

OBSERVATOIRESLieux où les astronomes observent les astres, avec de grands télescopes.


COMMENT NAISSENT ET MEURENT LES ÉTOILES ?

Les trous noirs sont en quelque sorte des cadavres d’étoiles. Mais toutes les étoiles ne finissent pas comme ça. Leur destin dépend de leur type et de leur taille.

Les étoiles naissent dans d’immenses nuages de gaz. Ce gaz s’appelle l’hydrogène – c’est le plus répandu dans l’univers. A l’intérieur, les atomes d’hydrogène se rap-prochent les uns des autres comme des aimants, jusqu’à former une grosse boule bien compacte. Les atomes sont alors tellement serrés comme des sardines qu’ils commencent à se coller deux par deux, et deviennent des atomes d’hélium. C’est un autre gaz, qu’on utilise sur Terre pour gonfler les ballons qui s’envolent vers le ciel. Et voilà, une étoile est née !

1. DEUX ATOMES D’HYDROGÈNE

2. ILS SE MÉLANGENT 3. ILS FORMENT UN ATOME D’HÉLIUM


Une étoile, c’est une véritable usine à gaz : elle transforme de l’hydrogène en hélium chaque seconde, sans s’arrêter. Mais après plusieurs milliards d’années, elle vient à manquer de carburant : l’hydrogène se fait plus rare au cœur de l’étoile. Elle se met alors à gonfler.

Les petites étoiles gon-flent jusqu’à devenir des géantes rouges. Puis elles se séparent en deux : leur gros manteau de gaz est propulsé vers l’extérieur et devient une nébu-leuse (un nuage), tandis que leur cœur s’effondre sur lui-même et devient petit comme la Terre, tout concentré. Ce cœur continue à briller, et on l’appelle une naine blanche. C’est ce qui ar-rivera à notre Soleil dans 5 milliards d’années.

Les grosses étoiles gon-flent jusqu’à devenir des supergéantes rouges. Puis elles se séparent elles aussi en deux, dans une explosion qu’on appelle supernova. Leur manteau de gaz est pro-pulsé et le cœur de l’étoile s’effondre pour devenir une «étoile à neutrons». Elle est toute petite et tourne très vite sur elle-même (des centaines de tours par seconde !). Certaines étoiles à neu-trons émettent même des ondes qu’on peut capter depuis la Terre, comme un phare de l’espace.

Les plus grosses étoiles qui existent meurent aussi en explosant en su-pernova. Leur manteau de gaz devient une nébu-leuse, et leur noyau qui s’effondre devient un trou noir, si compressé que même la lumière y reste piégée.

ATOMESTout petits bouts de matière, visibles seulement au microscope.


COMMENT PHOTOGRAPHIE-T-ON L’ESPACE ?

Les photos de l’espace sont beaucoup plus difficiles à prendre que des photos de paysages sur Terre. D’abord parce qu’il y fait noir. Il faut donc construire des télescopes avec de grands miroirs pour recueillir le maximum de lumière venue des étoiles. Les télescopes des astronomes professionnels sont gros comme des maisons !

Il faut aussi éviter la lumière et la chaleur, car si un courant d’air chaud passe devant un télescope, l’image apparaît floue. C’est pour ça qu’on installe les meilleurs téles-copes en haut des montagnes, ou même qu’on les envoie dans l’espace, en orbite autour de la Terre, comme le télescope Hubble.

Hubble arrive à prendre des photos d’une qualité largement supérieure aux télescopes restés sur Terre. Il a été placé sur orbite en 1990, il y a près de 30 ans. PHOTO NASA


Hubble a pris de nombreuses photos de l’espace devenues célèbres : des étoiles, des galaxies, des nébuleuses… Les images sont magnifiques et colo-rées. Les nébuleuses, par exemple, sont comme des nuages rouges sur fond bleu avec des reflets verts et violets. Mais si on voyageait en soucoupe volante pour aller leur rendre visite, on serait très déçu ! On les verrait toutes grises.

En effet, nos yeux d’humains ne savent voir que certains types de rayons de lumière. Hubble, avec son appareil photo de grande qualité, en voit davantage. Des scientifiques se chargent ensuite de retoucher la photo pour qu’elle contienne uniquement des rayons que notre œil peut voir, c’est-à-dire des couleurs qui vont du rouge au violet en passant par le jaune, le vert et le bleu.

Il faut aussi savoir que ce qu’on voit sur les photos de l’espace est parfois très vieux, car la lumière met du temps à se déplacer. Un rayon de lumière met 8 minutes pour venir du Soleil jusqu’à nos yeux et nos appareils photo. Donc on voit le Soleil comme il était il y a 8 minutes. La planète Neptune est encore plus loin : on la voit comme elle était il y a 4 heures.

Quant au trou noir de la galaxie M87, on voit l’image de ce qu’il était il y a 55 mil-lions d’années ! Il a peut-être beaucoup changé depuis tout ce temps… En obser-vant les étoiles la nuit, on admire même certaines vieilles étoiles qui sont mortes depuis longtemps, mais on ne le sait pas encore car leur lumière continue d’arriver jusqu’à nous…

Cet astre, composé de gaz et de poussière, s’appelle les Piliers de la création. Il a été pris en photo par Hubble en 1995, il y a près de 25 ans.

PHOTO NASA, ESA, M. LIVIO ET THE HUBBLE 20TH ANNIVERSARY TEAM (STSCI)


1. QU’EST-CE QU’UN TROU NOIR ?

a. Une boule solideb. Un vrai trouc. Une masse gazeuse

2. À QUELLE OCCASION SE FORMENT LES TROUS NOIRS ?

a. Quand une étoile naîtb. Quand deux étoiles s’entrechoquentc. Quand une étoile meurt

3. POURQUOI LES ASTRES ATTIRENT-ILS CE QU’IL Y A AUTOUR D’EUX ?

a. Car ils ont un champ gravitationnelb. Car ils sont particulièrement séduisantsc. Car ils provoquent des sortes de tempêtes

4. QUEL OBJET LES ASTRONOMES UTILISENT-ILS POUR OBSERVER CE QUI SE PASSE DANS L’ESPACE ?

a. Un microscopeb. Un télescopec. Un astroscope

5. QU’EST-CE QU’UNE ONDE GRAVITATIONNELLE ?

a. Ce qui se dégage des micro-ondes quand ils chauffent

b. Le débordement d’un lac quand on y jette une grosse pierre

c. Une sorte de tremblement de terre mais dans l’espace

6. OÙ LES ÉTOILES NAISSENT-ELLES ?

a. Dans de la rocheb. Dans des nuages de gazc. Dans des œufs

7. LES PETITES ÉTOILES GONFLENT JUSQU’À DEVENIR DES «GÉANTES ROUGES». LES GROSSES DEVIENNENT…

a. Des gigagrosses rougesb. Des méga rougesc. Des supergéantes rouges

8. POURQUOI EST-CE DIFFICILE DE PRENDRE DES PHOTOS DANS L’ESPACE ?

a. Parce qu’il y fait noirb. Parce que les appareils photo s’envolentc. Parce que la lumière y est trop forte

9. OÙ INSTALLE-T-ON LES MEILLEURS TÉLESCOPES ?

a. En haut de montagnesb. A l’entrée de grottesc. Dans des déserts

10. COMMENT S’APPELLE CE TÉLESCOPE ?

a. Bubbleb. Hubblec. Fubble

Réponses : 1 A – 2 C – 3 A – 4 B – 5 C – 6 B – 7 C – 8 A – 9 A – 10 B

QUIZ


Mon Atlas animé du ciel et de l’espace de Bertrand Fichou, Aurélien Cantou et Sébastien Iglésias (Bayard Jeunesse, 15,90 €). A partir de 7 ans.

Voilà un livre à la fois très beau et très clair pour comprendre le b.a.-ba de l’espace. Chaque double page t’explique, grâce à des textes courts et agréables à lire, un aspect de l’univers : ce qu’est une galaxie, quelles ont été les grandes étapes de l’exploration de l’espace, à quoi servent les satellites… Et ce n’est pas fini ! Soulève les pages et découvre des posters qui t’emmènent à des années-lumière de ta chambre.

L’Espace de Emmanuelle Ousset et Joël Corcia (collection Archidoc, Père Castor, 8 €). A partir de 7 ans.

L’espace fascine des millions de personnes et quelques chanceux et chanceuses ont pu s’y rendre. Sais-tu à quoi ressemble la vie des spationautes ? Cet album t’emmène à bord de la Station spatiale internatio-nale, le plus grand vaisseau spatial qui soit.

Tu apprendras qu’ils dorment dans un sac de couchage fixé au mur, qu’ils font 16 fois le tour de la Terre chaque jour ou encore que leurs plats sont conçus pour coller à la cuil-lère et ne pas s’envoler !

Entre deux infinis de Florence Pinaud et Jeanne Detallante (Actes Sud junior, 15,50 €). A partir de 10 ans.

Si, à 10 ans, tu mesures 1,50 mètre, tu as sûrement l’impression d’être très grande ou très grand. Mais, sans vouloir te vexer, si tu te compares au Soleil ou à un astéroïde, tu es riquiqui… Et alors à l’échelle de la galaxie, voire de l’univers, n’en parlons même pas !

Ce livre t’explique bien, notamment grâce à des comparaisons simples à comprendre, ce que sont les comètes, les satellites ou les années-lumière…

Tu veux garder la tête dans les étoiles ? Voyage dans la sélection de livres spatiaux du P’tit Libé.

MON COIN LECTURE


Notre Univers de Jon Richards et Ed Simkins (collection Graphidoc sciences, Glénat Jeunesse, 9,99 €). A partir de 9 ans.

Sais-tu comment se sont formées les planètes ? Pourquoi le soleil brille ? Ou comment un engin spatial se pose sur une planète ? Chaque double page de ce livre répond à une question au sujet de l’univers. Pour chaque information donnée, tu peux faire une petite ex-périence : par exemple, fabriquer un parachute avec une serviette en papier pour imaginer comment un véhi-cule spatial est ralenti avant de se poser sur la Lune.

Le Grand Livre pour observer les étoiles (collection Ne plus jamais s’ennuyer, Gallimard Jeunesse, 17,80 €). A partir de 9 ans.

Tu veux savoir te repérer mieux que personne dans le ciel ? Ce livre te présente les constellations, ces groupes d’étoiles qui forment des dessins et que tu peux iden-tifier en te concentrant un peu. Voyage de la Grande Ourse au Grand Chien, d’Andromède à la Lyre, de la nébuleuse du Crabe au Grand Chariot, grâce à des schémas et des explications sur l’origine de tous ces noms.

Encyclopédie de l’espace (collection Les Yeux de la découverte, Gallimard Jeunesse, 19,95 €). A partir de 12 ans.

Tu es déjà passionné ou pas-sionnée par l’espace ? Alors parcours les 250 pages de cette encyclopédie qui te rendront incollable sur le sujet. Rayons invisibles, formation des galaxies, débris spatiaux, naissance du système solaire, atmos-phère du soleil… Les sujets abordés sont nombreux et précis. De quoi étancher ta soif de savoir !

A nous deux, l’espace ! de Benoît Broyart et Wouzit (collection Doc Benjamin, Milan, 5,70 €). A partir de 7 ans.

Natt est jaloux : sa voisine Luna a reçu un télescope pour son anniversaire, et lui n’en a pas. Heureusement, ses parents ont une

idée : ils vont construire un super vaisseau spatial ! Natt et Luna embarquent à son bord et leur imagination les emmène à travers la voie lactée ! A la fin, tu trouveras des informations sur la vie extraterrestre, Mars et les planètes de l’univers.

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