Cinq mille ans à lever les yeux

Newgrange attend le lever du Soleil de plein hiver

Des agriculteurs de la vallée de la Boyne, en Irlande, ont élevé le grand tertre de Newgrange vers 3200 av. J.-C., avant les pierres de Stonehenge et les pyramides de Gizeh. Au-dessus de son entrée, ils ont laissé une ouverture étroite, la lucarne. Pendant quelques matins autour du solstice d’hiver, la lumière du Soleil levant s’y glisse, parcourt le couloir de 19 mètres et éclaire le sol de la chambre intérieure pendant environ un quart d’heure. Personne n’a noté pourquoi. Mais les bâtisseurs savaient manifestement où le Soleil se levait le jour le plus court, et ils ont inscrit ce savoir dans la pierre.

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Ciel : Newgrange, Irlande, 12 janvier 3000 av. J.-C. (calendrier julien) : lever du Soleil au solstice d’hiver (la carte du ciel remonte jusqu’à 3000 av. J.-C.).

La Grande Pyramide indique le vrai nord

Les côtés de la pyramide du roi Khéops à Gizeh, achevée vers 2560 av. J.-C., font face aux quatre points cardinaux à quelques minutes d’arc près — bien mieux que ne le ferait une boussole magnétique. Les arpenteurs égyptiens ont très probablement pris le nord dans le ciel, peut-être en regardant les étoiles tourner autour du pôle ou en marquant l’ombre d’un piquet vertical. Aucune étoile brillante ne se trouvait alors exactement au pôle. La plus proche était Thuban, dans le Dragon, que l’oscillation lente de l’axe terrestre a depuis emportée très loin ; aujourd’hui, le pôle appartient à l’étoile Polaire.

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Ciel : Gizeh, Égypte, 1er février 2560 av. J.-C. (calendrier julien) : le ciel du nord, avec Thuban près du pôle.

Stonehenge encadre le Soleil du solstice

Sur la plaine de Salisbury, les grands blocs de sarsen de Stonehenge ont été dressés vers 2500 av. J.-C. Le monument est organisé selon un seul axe : vers le nord-est, en direction du lever du Soleil de plein été, et dans l’autre sens, vers le sud-ouest, en direction du coucher du Soleil de plein hiver. Beaucoup d’archéologues pensent aujourd’hui que le coucher d’hiver comptait davantage, parce que ceux qui l’ont bâti semblent s’être réunis pour des festins tout près, en plein hiver. Quoi qu’il en soit, ses bâtisseurs suivaient les points de rebroussement du Soleil le long de l’horizon, l’ossature de tout calendrier agricole. Des foules viennent encore y accueillir le lever du Soleil de plein été chaque mois de juin.

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Ciel : Stonehenge, Angleterre, 14 juillet 2500 av. J.-C. (calendrier julien) : lever du Soleil le matin de plein été.

Babylone tient le journal de Vénus

La tablette 63 de la série babylonienne de présages Enūma Anu Enlil recense les jours où Vénus a disparu dans l’éclat du Soleil puis réapparu, durant les 21 ans de règne du roi Ammisaduqa. C’est l’un des plus anciens relevés d’observations planétaires au monde. Les copies conservées ont été faites environ mille ans plus tard ; la plus connue est au British Museum. Comme Vénus répète son cycle presque exactement tous les huit ans, les historiens utilisent encore la tablette pour débattre des dates de ce règne — et, avec elles, de l’histoire de la Mésopotamie ancienne.

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Ciel : Babylone, Irak, 8 mars 1640 av. J.-C. (calendrier julien) : Vénus en étoile du matin avant le lever du Soleil.

Le disque céleste de Nebra

En 1999, des chasseurs de trésors munis d’un détecteur de métaux ont déterré un disque de bronze sur la colline du Mittelberg, près de Nebra, en Allemagne ; la police l’a récupéré en 2002. D’environ 32 centimètres de diamètre, il est incrusté d’or : un Soleil ou une pleine Lune, un croissant, des étoiles éparses et un groupe serré de sept étoiles souvent pris pour les Pléiades. Des arcs ajoutés plus tard sur le bord couvrent environ 82°, l’angle dont le coucher du Soleil se déplace le long de l’horizon entre les solstices à cette latitude. Enfoui vers 1600 av. J.-C., il est souvent appelé la plus ancienne représentation concrète du ciel. Certains chercheurs y voient une règle pour garder un calendrier lunaire en phase avec le Soleil.

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Ciel : Mittelberg près de Nebra, Allemagne, 23 mars 1599 av. J.-C. (calendrier julien) : un mince croissant de Lune près des Pléiades dans le crépuscule printanier.

Une éclipse arrête une bataille

Hérodote raconte une guerre en Asie Mineure entre les Lydiens et les Mèdes qui prit fin quand le jour se changea soudain en nuit au milieu d’une bataille. Les deux armées y virent un signe et firent la paix. Il ajoute que Thalès de Milet avait annoncé l’année de l’éclipse. Les calculs modernes la font correspondre à l’éclipse totale de Soleil du 28 mai 585 av. J.-C., qui a traversé la Turquie actuelle en fin d’après-midi. Savoir si Thalès l’a vraiment prédite, et comment — peut-être à partir des cycles d’éclipses babyloniens — fait encore débat. C’est l’un des plus anciens événements de l’histoire que l’on puisse dater au jour près.

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Ciel : vallée du Kızılırmak (Halys), Turquie, 28 mai 585 av. J.-C. (calendrier julien) : le Soleil éclipsé, bas à l’ouest.

Ératosthène mesure la Terre

Ératosthène, bibliothécaire en chef d’Alexandrie, apprit qu’à midi le jour du solstice d’été, le Soleil éclairait le fond d’un puits à Syène, l’actuelle Assouan. À Alexandrie, le même jour, un bâton vertical projetait encore une courte ombre : le Soleil était à environ 7° du zénith, soit un cinquantième de cercle. La distance entre les deux villes devait donc être un cinquantième de la circonférence de la Terre. Avec environ 5 000 stades entre elles, il obtint 250 000 stades. Selon le stade utilisé, il se trompait de 2 % à 16 % par rapport aux 40 000 km réels.

Midi à AlexandrieMidi à Syène

Ciel : Alexandrie, Égypte, 26 juin 240 av. J.-C. (calendrier julien) : midi le jour du solstice d’été.
Ciel : Assouan (Syène), Égypte, 26 juin 240 av. J.-C. (calendrier julien) : midi le jour du solstice d’été, le Soleil presque au zénith.

Hipparque remarque que le ciel se décale lentement

Travaillant à Rhodes, Hipparque dressa un catalogue de plusieurs centaines d’étoiles et compara ses positions à celles relevées environ 150 ans plus tôt. L’étoile brillante Spica s’était déplacée d’environ deux degrés par rapport à l’équinoxe d’automne. Il en conclut que tout le cadre des équinoxes se décale lentement par rapport aux étoiles. Nous l’appelons précession et nous en connaissons la cause : l’axe de la Terre oscille comme une toupie, une fois en 26 000 ans environ. Hipparque a aussi construit des théories du Soleil et de la Lune assez bonnes pour prédire les éclipses, et on lui attribue souvent le classement des étoiles par éclat.

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Ciel : Rhodes, Grèce, 20 avril 130 av. J.-C. (calendrier julien) : Spica plein sud par une soirée de printemps.

Deux planètes n’en font plus qu’une

Le soir du 17 juin 2 av. J.-C., Vénus et Jupiter, les deux planètes les plus brillantes, se sont rapprochées dans le ciel occidental — à quelques centièmes de degré — au point que pour la plupart des yeux elles auraient fusionné en un seul point éclatant, près de l’étoile Régulus, dans le Lion. Certains auteurs y ont vu l’étoile de Bethléem. Ce n’est qu’un candidat parmi d’autres, et cela dépend de dates du roi Hérode et de la naissance de Jésus que les historiens débattent encore. Comme spectacle, en revanche, c’était un événement vraiment rare.

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Ciel : Jérusalem, 17 juin 2 av. J.-C. (calendrier julien) : Vénus et Jupiter dans le crépuscule à l’ouest.

Ptolémée écrit l’Almageste

À Alexandrie, Claude Ptolémée a rassemblé l’astronomie grecque en un grand livre, la Syntaxe mathématique. Les traducteurs arabes l’ont ensuite appelée al-Majisti, « le plus grand », et en latin elle est devenue l’Almageste. Elle décrit un univers centré sur la Terre où chaque planète est portée sur un petit cercle, un épicycle, lui-même porté sur un plus grand — un dispositif ingénieux qui reproduit les boucles rétrogrades des planètes près de l’opposition. Son catalogue compte 1 022 étoiles dans 48 constellations, dont la plupart sont encore utilisées. Pendant environ 1 400 ans, elle fut le manuel de référence du ciel, de Byzance et Bagdad à l’Europe médiévale.

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Ciel : Alexandrie, Égypte, 7 février 150 apr. J.-C. (calendrier julien) : Mars en opposition, haut dans le sud à minuit.

Al-Sufi décrit un « petit nuage »

L’astronome persan ʿAbd al-Raḥmān al-Ṣūfī, qui travaillait à la cour des Bouyides à Ispahan et Chiraz, a révisé le catalogue d’étoiles de Ptolémée avec ses propres estimations d’éclat et a dessiné chaque constellation deux fois : telle qu’elle apparaît dans le ciel et telle qu’elle figure sur un globe. Son Livre des étoiles fixes, achevé vers 964, contient la plus ancienne description connue de la galaxie d’Andromède, qu’il appelait un petit nuage. Beaucoup de noms d’étoiles que nous utilisons aujourd’hui, comme Aldébaran et Altaïr, sont arrivés en Europe par des livres arabes comme le sien. Un cratère de la Lune, Azophi, porte son nom latinisé.

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Ciel : Ispahan, Iran, 25 octobre 964 apr. J.-C. (calendrier julien) : la galaxie d’Andromède haut dans le ciel un soir d’automne.

Une étoile invitée dans le Taureau

Le 4 juillet 1054, les astronomes de la cour des Song à Kaifeng ont signalé une « étoile invitée » près de l’étoile que nous appelons Zeta Tauri. Pendant 23 jours, elle fut assez brillante pour se voir en plein jour, et elle resta visible la nuit pendant près de deux ans. C’était une supernova : une étoile massive qui explose à environ 6 500 années-lumière. Les débris sont la nébuleuse du Crabe, M1, que montre un petit télescope sous la forme d’une faible tache grise ; en son cœur tourne une étoile à neutrons qui clignote 30 fois par seconde. Ce juillet-là, l’étoile invitée se levait à l’est peu avant l’aube.

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Ciel : Kaifeng, Chine, 4 juillet 1054 (calendrier julien) : l’étoile invitée se levant avant l’aube.

Le sextant géant d’Ulugh Beg à Samarcande

Ulugh Beg, petit-fils du conquérant Tamerlan et souverain de Samarcande, était avant tout un savant. Dans les années 1420, il fit bâtir un observatoire de trois étages autour d’un énorme arc méridien, enchâssé dans une tranchée de la colline, d’un rayon d’environ 40 mètres. Avec lui, ses astronomes chronométraient le Soleil, la Lune, les planètes et les étoiles à leur passage au méridien. Leur catalogue de 1437 donnait des positions nouvelles pour 1 018 étoiles, le premier grand catalogue depuis Ptolémée fondé sur de nouvelles mesures, et leur durée de l’année était exacte à moins d’une minute près. Ulugh Beg fut assassiné en 1449 ; les ruines furent retrouvées en 1908.

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Ciel : Samarcande, Ouzbékistan, 15 janvier 1437 (calendrier julien) : Sirius au méridien par une nuit d’hiver.

Copernic place le Soleil au centre

Nicolas Copernic, chanoine à Frombork, sur la côte de la Baltique, a passé des décennies sur un modèle des planètes centré sur le Soleil. Son livre Des révolutions des sphères célestes a été imprimé à Nuremberg en 1543, l’année de sa mort ; selon une histoire, le premier exemplaire lui serait parvenu sur son lit de mort. Mettre la Terre en mouvement expliquait d’un coup pourquoi les planètes semblent faire des boucles en arrière et pourquoi Mercure et Vénus ne s’éloignent jamais beaucoup du Soleil. Copernic gardait des cercles parfaits ; ses prédictions n’étaient donc pas meilleures que celles de Ptolémée. Ce qui comptait, c’était l’idée, et elle a tout changé.

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Ciel : Frombork, Pologne, 24 mai 1543 (calendrier julien) : Jupiter et Saturne dans le crépuscule de fin mai.

La nouvelle étoile de Tycho

Le soir du 11 novembre 1572, à l’abbaye d’Herrevad, en Scanie, alors danoise, le jeune noble Tycho Brahe leva les yeux et vit dans Cassiopée une étoile brillante là où il n’y en avait pas auparavant. Elle rivalisa bientôt avec Vénus. Il la mesura pendant des mois, et elle ne se déplaça jamais par rapport aux étoiles de fond : elle devait donc se trouver bien au-delà de la Lune — dans la région que les disciples d’Aristote tenaient pour parfaite et immuable. Son petit livre Sur la nouvelle étoile le rendit célèbre. C’était une supernova, à environ 8 000 à 10 000 années-lumière.

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Ciel : abbaye d’Herrevad, Suède, 11 novembre 1572 (calendrier julien) : la nouvelle étoile haut dans le nord-est.

L’étoile de Kepler dans le Serpentaire

En octobre 1604, une autre nouvelle étoile s’est embrasée, cette fois dans le Serpentaire, à quelques degrés de Jupiter, Saturne et Mars, rassemblés bas dans le ciel du soir. Des observateurs en Italie l’ont remarquée le 9 octobre. Johannes Kepler, mathématicien impérial à Prague, l’a suivie à partir du 17 octobre pendant un an et a écrit un livre à son sujet. Comme l’étoile de Tycho, elle ne montrait aucune parallaxe. C’est la dernière supernova de notre propre galaxie vue à l’œil nu ; la suivante que quelqu’un ait vue, en 1987, se trouvait dans le Grand Nuage de Magellan, une galaxie voisine.

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Ciel : Prague, Tchéquie, 17 octobre 1604 : la nouvelle étoile à côté de Jupiter, Saturne et Mars au crépuscule.

Galilée trouve des lunes autour de Jupiter

Le 7 janvier 1610, à Padoue, Galilée a braqué sur Jupiter une lunette de sa fabrication grossissant environ 20 fois et a vu trois petites « étoiles » alignées à côté. Nuit après nuit, elles changeaient de place, et le 13 janvier il en avait trouvé une quatrième. C’étaient des lunes qui tournent autour de Jupiter : la preuve que tout ne tourne pas autour de la Terre. En mars, il publia Le Messager des étoiles, avec les montagnes de la Lune et les innombrables étoiles de la Voie lactée. Une paire de jumelles tenue bien stable peut montrer aujourd’hui les mêmes quatre lunes.

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Ciel : Padoue, Italie, 7 janvier 1610 : Jupiter à l’est dans la première heure de la nuit.

Huygens découvre Titan et résout l’énigme de Saturne

Saturne a intrigué les premiers utilisateurs de télescopes : Galilée l’a vue avec des « oreilles » qui ont ensuite disparu. À La Haye, Christiaan Huygens et son frère Constantijn ont taillé de meilleures lentilles, et le 25 mars 1655 il a remarqué à côté de Saturne une étoile faible qui la suivait dans son mouvement — Titan, la plus grande lune de Saturne. En 1659, il a aussi expliqué les oreilles : Saturne est entourée d’un anneau mince et plat qui ne touche la planète nulle part. Au fil des 29 ans de son orbite, nous voyons l’anneau sous des angles changeants, et deux fois par orbite il se présente par la tranche et disparaît presque, la dernière fois en 2025.

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Ciel : La Haye, Pays-Bas, 25 mars 1655 : Saturne au sud-est le soir de la découverte.

Rømer mesure la vitesse de la lumière

La lune de Jupiter Io glisse dans l’ombre de Jupiter toutes les 42½ heures, une horloge dans le ciel dont les astronomes espéraient qu’elle aiderait les marins à trouver leur longitude. À l’Observatoire de Paris, l’astronome danois Ole Rømer a remarqué que ces éclipses arrivaient en avance quand la Terre était plus proche de Jupiter et en retard quand elle en était plus loin. En 1676, il a prédit qu’une éclipse attendue le 9 novembre aurait environ dix minutes de retard, et c’est ce qui s’est produit. La lumière, soutenait-il, met du temps à traverser l’orbite de la Terre. C’était la première bonne preuve que la lumière se propage à une vitesse finie.

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Ciel : Observatoire de Paris, France, 9 novembre 1676 : Jupiter bas dans le sud le 9 novembre 1676.

Les Principia de Newton

Les Principes mathématiques de la philosophie naturelle d’Isaac Newton, publiés à Londres le 5 juillet 1687 avec Edmond Halley payant l’imprimeur, ont montré qu’une seule force régit la pomme qui tombe et la Lune en orbite. La gravité s’affaiblit comme le carré de la distance, et de cette règle et de ses trois lois du mouvement, Newton a déduit les lois de Kepler sur les orbites planétaires, les marées, les trajectoires des comètes et la lente oscillation de l’axe de la Terre. Pour la première fois, le ciel et la Terre obéissaient à la même physique.

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La comète de Halley revient à l’heure

Edmond Halley a remarqué que les comètes de 1531, 1607 et 1682 avaient suivi presque la même trajectoire, et il a suggéré qu’il s’agissait d’un seul objet qui revient tous les 75 ou 76 ans. Il a prédit son retour pour 1758 mais n’a pas vécu assez longtemps pour le voir. À Paris, Alexis Clairaut, Joseph Lalande et Nicole-Reine Lepaute ont calculé de combien Jupiter et Saturne la retarderaient. La nuit de Noël 1758, Johann Georg Palitzsch, agriculteur et astronome amateur près de Dresde, l’a trouvée. Elle a contourné le Soleil le 13 mars 1759, un mois plus tôt que ne le disait le calcul, mais ce fut malgré tout un triomphe : les comètes obéissent elles aussi à la gravité.

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Herschel trouve une nouvelle planète

William Herschel était un musicien d’origine allemande installé à Bath, qui construisait ses propres télescopes. Dans la nuit du 13 mars 1781, en balayant le ciel depuis son jardin avec un réflecteur de 6,2 pouces, il a remarqué dans le Taureau une « étoile » qui montrait un minuscule disque plutôt qu’un point. Quelques jours plus tard, elle avait bougé. Il l’a prise pour une comète, mais son orbite s’est révélée presque circulaire et deux fois plus éloignée du Soleil que celle de Saturne. Uranus fut la première planète découverte au télescope, et elle a doublé la taille du Système solaire connu. Elle est tout juste visible à l’œil nu sous un ciel sombre.

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Ciel : Bath, Angleterre, 13 mars 1781 : Uranus dans le Taureau la nuit de la découverte.

Cérès apparaît entre Mars et Jupiter

La première nuit du XIXe siècle, le 1er janvier 1801, Giuseppe Piazzi, à l’observatoire de Palerme, vérifiait des positions d’étoiles dans le Taureau quand il en trouva une qui bougeait. Il la suivit pendant six semaines jusqu’à ce qu’elle se perde dans l’éclat du Soleil. Le jeune mathématicien Carl Friedrich Gauss mit alors au point de nouvelles méthodes pour calculer une orbite à partir de si peu d’observations, et à la fin de l’année l’objet fut retrouvé presque exactement là où il l’avait dit. Cérès orbite entre Mars et Jupiter. En six ans, trois autres corps de ce genre apparurent ; William Herschel les appela astéroïdes. Depuis 2006, Cérès est classée comme planète naine.

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Ciel : Palerme, Italie, 1er janvier 1801 : Cérès parmi les étoiles du Taureau, là où Piazzi l’a trouvée.

Bessel mesure la distance d’une étoile

Pendant des siècles, l’absence de tout décalage annuel des positions des étoiles — la parallaxe — a servi d’argument contre une Terre en mouvement. Le décalage est réel, simplement minuscule. En 1838, Friedrich Wilhelm Bessel, à Königsberg, a annoncé que 61 Cygni, une étoile faible qui file de façon inhabituellement rapide dans le ciel, oscille d’un côté à l’autre d’environ un tiers de seconde d’arc par an. Cela la plaçait à environ dix années-lumière ; la valeur moderne est de 11,4. À peu près au même moment, Thomas Henderson et Friedrich Struve ont publié des parallaxes pour Alpha Centauri et Véga. La distance aux étoiles était enfin mesurée.

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Ciel : Königsberg (Kaliningrad), 1er octobre 1838 : le Cygne au zénith un soir d’automne.

On trouve Neptune là où les mathématiques l’annonçaient

Uranus s’écartait sans cesse de sa trajectoire prévue, comme si quelque chose d’invisible la tirait. À Paris, Urbain Le Verrier a calculé où ce quelque chose devait se trouver et a envoyé la position à Johann Galle, à l’observatoire de Berlin. Dans la nuit du 23 septembre 1846, le jour où la lettre est arrivée, Galle et l’étudiant Heinrich d’Arrest ont comparé le ciel à une nouvelle carte d’étoiles et ont trouvé une « étoile » non cartographiée à environ un degré de la prédiction. C’était Neptune. En Angleterre, John Couch Adams avait fait un calcul semblable, et James Challis, à Cambridge, avait même noté la planète cet été-là sans la remarquer.

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Ciel : Berlin, Allemagne, 23 septembre 1846 : Neptune dans le Verseau vers minuit.

La première photographie d’une étoile

La photographie avait à peine dix ans quand, dans la nuit du 16 au 17 juillet 1850, le photographe John Adams Whipple et William Cranch Bond, directeur de l’observatoire du Harvard College, ont pointé le Grand Réfracteur de 15 pouces sur Véga et exposé une plaque de daguerréotype pendant environ 100 secondes. Le résultat était un petit point, mais c’était la première étoile autre que le Soleil jamais saisie sur une photographie. En quelques décennies, les plaques photographiques ont remplacé l’œil pour mesurer le ciel : elles pouvaient absorber la lumière faible pendant des heures et conservaient une trace permanente.

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Ciel : Cambridge, Massachusetts, 16 juillet 1850 : Véga presque au zénith.

Une éclipse met Einstein à l’épreuve

La théorie de la relativité générale d’Einstein prédisait que la gravité du Soleil courbe la lumière des étoiles qui passe près de lui — deux fois plus que ne le permettait la physique de Newton. La seule occasion de voir des étoiles tout près du Soleil était une éclipse totale. Le 29 mai 1919, le Soleil éclipsé se trouvait devant l’amas brillant des Hyades, dans le Taureau, et des équipes britanniques l’ont photographié depuis Sobral, au Brésil, et l’île de Príncipe, au large de l’Afrique de l’Ouest. Les étoiles apparaissaient décalées d’environ la valeur prédite par Einstein. Quand le résultat fut annoncé en novembre, il devint célèbre dans le monde entier presque du jour au lendemain.

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Ciel : Sobral, Brésil, 29 mai 1919 : la totalité, avec les Hyades autour du Soleil.

Hubble : d’autres galaxies et un univers en expansion

En octobre 1923, sur une plaque de la « nébuleuse » d’Andromède prise avec le télescope Hooker de 100 pouces du mont Wilson, Edwin Hubble a trouvé une Céphéide — une étoile dont le rythme d’éclat révèle sa vraie luminosité, comme Henrietta Leavitt l’avait découvert. Cela a prouvé qu’Andromède se trouve bien au-delà de la Voie lactée : c’est une galaxie à part entière. En 1929, en combinant des distances comme celle-ci avec des vitesses mesurées par Vesto Slipher, Hubble a montré que plus une galaxie est loin, plus vite elle s’éloigne. Georges Lemaître était arrivé au même résultat en 1927 : l’univers est en expansion.

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Ciel : mont Wilson, Californie, 6 octobre 1923 : la galaxie d’Andromède près du zénith.

Clyde Tombaugh découvre Pluton

À l’observatoire Lowell de Flagstaff, en Arizona, Clyde Tombaugh, âgé de 24 ans, a passé des mois à comparer des paires de plaques photographiques prises à quelques jours d’intervalle, en basculant de l’une à l’autre dans un comparateur à clignotement pour repérer tout ce qui bougeait. Le 18 février 1930, sur des plaques du 23 et du 29 janvier, un faible point des Gémeaux a sauté. La découverte fut annoncée le 13 mars, et une fillette de 11 ans, à Oxford, Venetia Burney, suggéra le nom de Pluton. En 2006, l’Union astronomique internationale l’a reclassée comme planète naine, un monde parmi bien d’autres mondes glacés de la ceinture de Kuiper.

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Ciel : Flagstaff, Arizona, 23 janvier 1930 : les Gémeaux, où se cachait Pluton (il est bien trop faible pour apparaître).

Spoutnik ouvre l’ère spatiale

Le 4 octobre 1957, l’Union soviétique a lancé Spoutnik 1 depuis la steppe du Kazakhstan, sur le site connu plus tard sous le nom de Baïkonour. C’était une boule de métal poli de 58 centimètres de diamètre, munie de quatre longues antennes, qui faisait le tour de la Terre en 96 minutes en émettant des bips sur des fréquences que n’importe quel radioamateur pouvait capter. Dans le monde entier, des gens sont sortis au crépuscule et à l’aube pour guetter l’étage central de la fusée, lui aussi parvenu en orbite et bien plus brillant que le petit satellite. Trois ans et demi plus tard, Youri Gagarine devenait la première personne dans l’espace.

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Ciel : Baïkonour, Kazakhstan, 4 octobre 1957 : le ciel nocturne au moment du lancement.

Jocelyn Bell découvre les pulsars

Jocelyn Bell, étudiante en thèse de 24 ans à Cambridge, a aidé à tendre 2 000 antennes radio dans un champ à Lord’s Bridge, puis a lu leurs enregistrements sur papier, quelque 30 mètres de papier par jour. En août 1967, elle a remarqué un petit « bruit » qui revenait sans cesse, et le 28 novembre un enregistrement rapide a montré des impulsions nettes séparées de 1,337 seconde. Elles venaient d’une étoile à neutrons — un cœur d’étoile effondré aussi lourd que le Soleil mais d’environ 20 km seulement de diamètre — qui tourne et balaie la Terre d’un faisceau radio comme un phare. Son directeur de thèse a partagé le prix Nobel 1974 ; elle en a été écartée.

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Ciel : Lord’s Bridge, Cambridge, Angleterre, 28 novembre 1967 : le Petit Renard, où se trouve le premier pulsar.

Apollo 11 se pose sur la Lune

Le 20 juillet 1969 à 20:17 UTC, le module lunaire Eagle s’est posé dans la mer de la Tranquillité avec Neil Armstrong et Buzz Aldrin à bord, tandis que Michael Collins tournait au-dessus dans Columbia. Environ six heures et demie plus tard, Armstrong a posé le pied sur la surface. Les deux hommes ont passé quelque deux heures et demie dehors, installé des expériences — dont un réflecteur laser sur lequel les observatoires font encore rebondir de la lumière pour mesurer la distance de la Lune à quelques centimètres près — et rapporté 21,5 kg de roches et de poussière. À Houston, c’était le milieu de l’après-midi, et la Lune était dans le ciel de jour.

Voir ce cielOuvrir en 3DAtlas lunaire

Ciel : Houston, Texas, 20 juillet 1969 : la Lune de jour au moment de l’alunissage.

Voyager 2 atteint Neptune

Lancée en 1977, Voyager 2 a profité d’un alignement rare des planètes extérieures pour passer de Jupiter à Saturne, Uranus et enfin Neptune. Le 25 août 1989, douze ans après avoir quitté la Terre, elle a frôlé Neptune à environ 4 950 km au-dessus de ses sommets nuageux. Elle y a trouvé une énorme tempête, la Grande Tache sombre, des vents de plus de 2 000 km/h, six nouvelles lunes et de sombres panaches s’élevant de la surface gelée de Triton. Aucune sonde n’est retournée vers Uranus ou Neptune depuis, si bien que presque tout ce que nous avons vu d’elles de près vient de cette seule visite.

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Ciel : Pasadena, Californie, 24 août 1989 : Neptune dans le Sagittaire, vue de la Terre cette nuit-là.

Le télescope spatial Hubble

La navette spatiale Discovery a mis le télescope spatial Hubble en orbite le 24 avril 1990. Au-dessus de l’air qui brouille les images, son miroir de 2,4 mètres aurait dû donner des images d’une netteté absolue, mais les premières photos étaient floues : le miroir avait été poli avec une grande précision, mais à la mauvaise forme, avec un écart d’environ deux micromètres au bord. Des astronautes ont installé une optique correctrice en décembre 1993. Hubble a ensuite photographié les Piliers de la Création, aidé à préciser l’âge de l’univers et, avec le Hubble Deep Field de 1995, montré des milliers de galaxies dans un point de ciel près du timon du Grand Chariot.

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Ciel : Baltimore, Maryland, 18 décembre 1995 : le Grand Chariot, près du Hubble Deep Field, avant l’aube en décembre 1995.

Une planète autour d’une autre étoile semblable au Soleil

Le 6 octobre 1995, Michel Mayor et Didier Queloz, de l’université de Genève, ont annoncé une planète en orbite autour de 51 Pegasi, une étoile semblable au Soleil à environ 50 années-lumière. Ils l’ont trouvée à l’observatoire de Haute-Provence, en France, grâce à la minuscule oscillation de l’étoile, un va-et-vient d’environ 50 mètres par seconde. La planète fut un choc : environ la moitié de la masse de Jupiter, mais faisant le tour de son étoile en 4,2 jours, bien plus près que Mercure du Soleil. Des planètes avaient été trouvées autour d’un pulsar en 1992, mais jamais autour d’une étoile comme la nôtre. On en connaît des milliers aujourd’hui. Mayor et Queloz ont partagé le prix Nobel de physique 2019.

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Ciel : observatoire de Haute-Provence, France, 6 octobre 1995 : Pégase le soir de l’annonce.

New Horizons survole Pluton

Après neuf ans et demi dans l’espace, la sonde New Horizons de la NASA a filé devant Pluton le 14 juillet 2015 à environ 14 km par seconde, à quelque 12 500 km de la surface. Un monde qui n’était qu’un point flou est devenu un lieu : une plaine en forme de cœur de glace d’azote appelée Sputnik Planitia, des montagnes de glace d’eau hautes de plusieurs kilomètres, une brume bleue et une grande lune, Charon, au pôle rouge sombre. Les données ont mis plus d’un an à revenir au compte-gouttes. Le jour de l’An 2019, la sonde a survolé Arrokoth, un petit corps à deux lobes situé encore plus loin dans la ceinture de Kuiper.

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Ciel : Laurel, Maryland, 13 juillet 2015 : le Sagittaire, où se trouvait Pluton, la veille du survol.

La première image d’un trou noir

Le 10 avril 2019, l’équipe de l’Event Horizon Telescope a montré un anneau orange flou autour d’un centre sombre : l’ombre du trou noir de la galaxie M87, à 55 millions d’années-lumière et d’environ 6,5 milliards de fois la masse du Soleil. Pour voir quelque chose d’aussi petit d’aussi loin, des radiotélescopes d’Hawaï et d’Arizona jusqu’au Chili, à l’Espagne et au pôle Sud avaient observé ensemble en avril 2017, synchronisés par des horloges atomiques en un télescope virtuel aussi large que la Terre. En 2022, l’équipe a publié une image de Sagittarius A*, le trou noir au centre de notre propre galaxie.

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Ciel : Maunakea, Hawaï, 10 avril 2017 : M87 haut au-dessus du Maunakea pendant les observations d’avril 2017.

Les premières images de Webb

Le télescope spatial James Webb, lancé le jour de Noël 2021, a déployé son miroir de 6,5 mètres plaqué or et un pare-soleil de la taille d’un court de tennis en route vers sa position, à 1,5 million de km de la Terre. Le 12 juillet 2022, les premières images en couleur sont sorties : les « Falaises cosmiques » de la nébuleuse de la Carène, la nébuleuse de l’Anneau austral, le groupe de galaxies du Quintette de Stephan et, montré la veille au soir, un champ profond grouillant de galaxies lointaines. Webb voit surtout en infrarouge : ses couleurs sont donc traduites à partir d’une lumière que nos yeux ne peuvent pas détecter.

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Ciel : Santiago, Chili, 12 juillet 2022 : la nébuleuse de la Carène le soir de la publication.

La totalité à travers l’Amérique du Nord

Le 8 avril 2024, l’ombre de la Lune a filé de la côte Pacifique du Mexique à travers le Texas et l’est des États-Unis jusqu’au Canada. Le long d’une bande large d’environ 200 km, le jour s’est changé en profond crépuscule pendant jusqu’à quatre minutes et demie : la couronne du Soleil est apparue, des protubérances roses ont jailli au bord de la Lune et des planètes sont sorties en plein midi. Des dizaines de millions de personnes vivaient dans la bande, et bien d’autres s’y sont rendues. La prochaine éclipse totale visible depuis les États-Unis contigus aura lieu le 23 août 2044.

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Ciel : Dallas, Texas, 8 avril 2024 : la totalité au-dessus de Dallas.

Premier regard de l’observatoire Rubin

Le 23 juin 2025, l’observatoire Vera C. Rubin, sur le Cerro Pachón au Chili, a publié ses premières images : les nébuleuses Trifide et de la Lagune, rougeoyantes de gaz et de poussière, et un vaste champ de galaxies dans l’amas de la Vierge. Ses premières observations d’essai avaient aussi révélé plus de 2 000 astéroïdes jusque-là inconnus. Son télescope de 8,4 mètres et sa caméra de 3 200 mégapixels, la plus grande caméra numérique jamais construite, sont conçus pour photographier tout le ciel austral toutes les quelques nuits pendant dix ans : un film accéléré de l’univers qui capte tout ce qui bouge, vacille ou explose.

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Ciel : Cerro Pachón, Chili, 23 juin 2025 : les nébuleuses de la Lagune et Trifide au zénith cette nuit-là.