Combien d’étoiles y a-t-il dans l’Univers?

Avez-vous déjà regardé le ciel nocturne et vous êtes-vous demandé combien d’étoiles il y avait dans l’espace? Cette question a fasciné les scientifiques ainsi que les philosophes, les musiciens et les rêveurs à travers les âges.

Regardez dans le ciel par une nuit claire, à l’éclat des réverbères, et vous verrez quelques milliers d’étoiles individuelles à vos yeux nus. Avec un télescope amateur, même modeste, des millions d’autres apparaîtront.

Alors, combien y a-t-il d’étoiles dans l’Univers? Il est facile de poser cette question, mais difficile pour les scientifiques de donner une réponse équitable!

Les étoiles ne sont pas dispersées au hasard dans l’espace, elles sont rassemblées en de vastes groupes appelés galaxies. Le Soleil appartient à une galaxie appelée la Voie lactée. Les astronomes estiment qu’il y a environ 100 milliards d’étoiles dans la seule voie lactée. En dehors de cela, il y a aussi des millions et des millions d’autres galaxies!

Il a été dit que compter les étoiles dans l’Univers revient à essayer de compter le nombre de grains de sable sur une plage de la Terre. Nous pourrions le faire en mesurant la surface de la plage et en déterminant la profondeur moyenne de la couche de sable.

Hipparcos mapped millions of stars in our galaxy, but how many more are there?

Si nous comptons le nombre de grains dans un petit volume représentatif de sable, par multiplication nous pouvons estimer le nombre de grains sur toute la plage.

Pour l’Univers, les galaxies sont nos petits volumes représentatifs, et il y a quelque chose comme 1011 à 1012 étoiles dans notre Galaxie, et il y a peut-être quelque chose comme 1011 ou 1012 galaxies.

Avec ce calcul simple, vous obtenez quelque chose comme 1022 à 1024 étoiles dans l’Univers. Ce n’est qu’un chiffre approximatif, car évidemment toutes les galaxies ne sont pas identiques, tout comme sur une plage, la profondeur de sable ne sera pas la même à différents endroits.

Personne n’essaierait de compter les étoiles individuellement, au lieu de cela, nous mesurons des quantités intégrées comme le nombre et la luminosité des galaxies. L’observatoire spatial infrarouge de l’ESA, Herschel, a apporté une contribution importante en «comptant» les galaxies dans l’infrarouge et en mesurant leur luminosité dans cette plage, ce qui n’a jamais été tenté auparavant.

Savoir à quelle vitesse les étoiles se forment peut apporter plus de certitude aux calculs. Herschel a également cartographié le taux de formation des étoiles tout au long de l’histoire cosmique. Si vous pouvez estimer la vitesse à laquelle les étoiles se sont formées, vous pourrez estimer combien d’étoiles il y a dans l’Univers aujourd’hui.

En 1995, une image du télescope spatial Hubble (HST) suggérait que la formation des étoiles avait atteint un pic il y a environ sept mille millions d’années. Récemment, cependant, les astronomes ont repensé.

Gaia mapping the stars of the Milky Way

L’image Hubble Deep Field a été prise à des longueurs d’onde optiques et il y a maintenant des preuves que beaucoup de premières formations d’étoiles étaient cachées par d’épais nuages de poussière. Les nuages de poussière bloquent la vue des étoiles et convertissent leur lumière en rayonnement infrarouge, les rendant invisibles au HST. Mais Herschel pourrait scruter cet univers jusque-là caché aux longueurs d’onde infrarouges, révélant beaucoup plus d’étoiles jamais vues auparavant.

Bientôt Gaia sera lancée, qui étudiera mille millions d’étoiles dans notre Voie lactée. Il s’appuiera sur l’héritage de la mission Hipparque, qui a identifié les positions de plus de cent mille étoiles avec une précision élevée et de plus d’un million d’étoiles avec une précision moindre.

Gaia surveillera chacune de ses un milliard d’étoiles cibles 70 fois au cours d’une période de cinq ans, en cartographiant précisément leurs positions, distances, mouvements et changements de luminosité. Combinées, ces mesures permettront de construire une image sans précédent de la structure et de l’évolution de notre galaxie.

Grâce à des missions comme celles-ci, nous sommes sur le point de fournir une estimation plus fiable de cette question posée si souvent: « Combien d’étoiles y a-t-il dans l’Univers? »

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