Edwin Hubble, 1889 - 1953.
Si le nom de Hubble est aujourd'hui d'avantage célèbre pour le Hubble Space Telescope que pour l'astronome, il n'en reste pas moins que l'apport de cet homme à l'astronomie est capital ! En constatant la fuite des galaxies et l'expansion de l'Univers, il valide par l'observation la théorie de la Relativité générale et appuie encore un peu plus la thèse d'un Univers possédant une histoire, un Univers né à la suite d'un Instant 0, dont la plus proche idée que nous en ayons encore aujourd'hui est celle du Big Bang ... Sa classification hiérarchique des galaxies est également une avancée majeure dans la compréhension de ces univers-îles.
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Scolarité et études
Edwin Powell Hubble naît le 20 Novembre1889 à Marshfield, aux Etats-Unis. Il grandit dans le Kentucky jusqu’au jour où il se rend à Chicago avec son père, qui était avocat. Il entre à l’école et se fait remarquer par ses bons résultats, tant dans le domaine scolaire que sportif. Il bénéficie d’une bourse pour entrer à l’université de Chicago, et y entame donc de brillantes études, où il découvre avec passion les mathématiques et l’astronomie. Il est influencé par Millikan et Hale. Toujours sportif, il jongle entre mathématiques, astronomie et boxe (catégorie poids lourd). Il obtient avec succès son diplôme en 1910 et grâce à une bourse de Rhodes, il part pour Oxford afin d’entreprendre des études de Droit. Il préfère en effet la jurisprudence aux mathématiques qu’il juge trop spécialisées.
Une reconversion professionnelle
Thèse sur les nébuleuses planétaires
Tout en continuant la boxe dans des spectacles, il retourne aux Etats-Unis en 1913 et entre au barreau du Kentucky (à Louisville) en tant qu’avocat durant un court moment : Il sera déçu de cette expérience.
Il change donc d’avis et accepte finalement un poste de chercheur à l’observatoire Yerkes de Chicago où il entreprend des études universitaires avec F.B Frost. Il obtient alors une thèse de recherche sur les nébuleuses, dans laquelle il expose que les nébuleuses planétaires se situent à l’intérieur de notre galaxie, alors que les spirales se trouvent à l’extérieur, en 1917. Grâce à cette brillante découverte, il impressionne Hale, qui lui offre un poste au mont Wilson, près de Pasadena (où se trouve déjà un télescope de 1.5m et un autre de 2.5m en construction).
Hubble mobilisé pour la 1ère guerre mondiale
Enthousiaste, Hubble accepte ; malheureusement il est envoyé en France par l’armée américaine car les Etats-Unis sont entrés dans le premier conflit mondial. Il télégraphie alors à Hale, avec dépit : « Je regrette de ne pouvoir accepter votre invitation, je pars pour la guerre. ». Il sert donc son pays avec le corps expéditionnaire sous le grade de major, puis avec l’armée d’occupation, en Allemagne.
Il retourne chez lui en Octobre 1919, où le poste au mont Wilson l’attend toujours…
Hubble offre une nouvelle vision de l'Univers
Révélations des univers - îles
En 1923, Grâce au télescope de 2.5m, il étudie les étoiles (les céphéides) situées dans la grande nébuleuse d’Andromède M31. En se servant de la loi Leavitt-Shapley, il juge sa distance à 800 000 années lumière de nous, ce qui place M31 hors de notre Voie Lactée. Cette découverte est révolutionnaire car pour la première fois, on comprend que les astres diffus lointains sont d’autres galaxies comme la nôtre, et l’univers prend alors une dimension insoupçonnée. Ses limites sont repoussées de plusieurs milliers de fois !
Une classification hiérarchique des galaxies
Dès 1925, il tente de classer les galaxies récemment découvertes selon leur morphologie :
- galaxies lenticulaires
- galaxies elliptiques
- galaxies spirales et spirales barrées
- galaxies irrégulières
Ces galaxies sont ensuite classées par leur taille (voir schéma). Les proportions des types de galaxies sont alors : 67% de type spirale (barrées comprises), 20% de type elliptique, 10% de type lenticulaire et 3% d'irrégulières.
Un Univers en expansion
Quatre années plus tard, Hubble analyse les vitesses radiales des galaxies, mesurées par Slipher à partir des décalages de raies spectrales. Il commence par les galaxies situées à moins de six millions d’années lumière, en se basant sur les étoiles les plus lumineuses de chaque galaxie, et s’aperçoit que la relation vitesse-distance est approximativement linéaire. Il s’attaque ensuite aux galaxies distantes jusqu’à cent millions d’années lumières de la Terre, en compagnie de Milton Humason, et s’aperçoit que la relation reste une droite.
Il énonce alors la célèbre loi : la constante de Hubble (v = HL)
Plus une galaxie est éloignée, plus le décalage spectral vers le rouge est grand.
Cette loi stipule que la vitesse de fuite d’une galaxie (v) est égale à sa distance astronomique (L) multipliée par une constantes (H), dite constante de Hubble.
Autrement dit, plus une galaxie s’éloigne et plus sa vitesse accélère.
Après avoir donc étudié 46 galaxies, Edwin Hubble démontre que la vitesse d’éloignement d’une galaxie est proportionnelle à sa distance, ce qui implique inévitablement l’expansion de l’Univers, déjà proposée par Lemaître à partir des travaux d’Einstein.
Cette découverte renforce l'idée selon laquelle notre Univers n'est ni figé, ni éternel, mais est le résultat d'un évènement qui fait que celui-ci s'étend encore et toujours ... Aujourd'hui encore, pour la quasi intégralité du monde scientifique, cet indice est une preuve irréfutable (au même titre que le rayonnement de fond cosmologique découvert par Penzias et Wilson) de l'existence du Big Bang.
Mais les certitudes sont fragiles, puisqu'à l'inverse, aujourd’hui encore, la détermination de la valeur exacte de la constante de Hubble (et donc de la dimension réelle de l’Univers observable) donne lieu à de nombreux débats…
Dans les années trente, Hubble s’affaire à étudier la distribution spatiale des galaxies, ce qui l’amène à la qualifier d’isotropique, et à grande distance elle est uniforme.
En 1935, grâces à ses travaux, les limites de l’Univers sont repoussées à 500 millions d’années lumière.
La fin de la vie d'Edwin Hubble
Durant la seconde guerre mondiale, il est chef d’un laboratoire balistique pour le Département de la Défense et obtient une médaille de Mérite pour ses services. Il obtiendra également une médaille d’or par la Royal Society d’astronomie en 1940.
Par la suite, Hubble continuera ses recherches durant de nombreuses années, participant activement à l’édification de la cosmologie moderne. Souffrant du cœur, il meurt le 28 Septembre 1953 à San Marino, Californie, d’une thrombose cérébrale, alors qu’il se préparait à quatre nuits d’observation au mont Palomar.
Hubble a désormais donné son nom au télescope spatial le plus célèbre du monde, véritable œil de l’humanité posant son regard sur les mystères du ciel, à qui l'on doit indéniablement un grand nombre de vocations passées, présentes et futures ...
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