Lorsque les grands esprits de la science se sont réunis au Musée national des États-Unis (maintenant appelé Musée national d'histoire naturelle du Smithsonian), l'univers était en jeu. Ou du moins sa taille, de toute façon. Dans les milieux scientifiques, on l'appelait le «grand débat» et, même s'ils ne le savaient pas à l'époque, les géants de l'astronomie Harlow Shapley et Heber Curtis - les deux hommes venus à Washington pour présenter leurs théories - étaient sur le point Edwin Hubble, un jeune homme qui allait bientôt devenir le plus grand astronome depuis Galileo Galilei, a éclipsé le travail de leur vie.
Harlow Shapley est arrivé de l'observatoire du mont Wilson, près de Pasadena, où se trouve le dispositif d'observation le plus puissant au monde, le télescope Hooker de 100 pouces. Californien ayant étudié à Princeton, Shapley est venu au Grand Débat pour faire valoir sa conviction que toutes les nébuleuses spirales observables (maintenant reconnues comme des galaxies) étaient simplement des nuages de gaz lointains - et contenues dans une grande galaxie, la Voie lactée.
Edwin Hubble (Wikipedia) D'autre part, Curtis, chercheur à l'observatoire Lick près de San Jose puis directeur de l'observatoire Allegheny à Pittsburgh, estimait que les nébuleuses spirales existaient loin de la Voie lactée. En fait, il les a appelés «univers insulaire» et a estimé qu'ils ressemblaient beaucoup à la Voie Lactée en termes de taille et de forme.
Après s'être préalablement présentés leurs idées respectives, les deux astronomes sont entrés dans l'auditorium ce soir-là et se sont lancés dans un débat animé et formel sur «L'échelle de l'univers». Ils se sont essentiellement opposés sur «au moins 14 questions astronomiques». Curtis affirmant que le soleil était au centre de ce qu'il croyait être une galaxie de la Voie Lactée relativement petite dans une mer de galaxies. Shapley a maintenu sa position selon laquelle l'univers comprenait une galaxie, la Voie lactée, mais qu'il était beaucoup plus grand que Curtis ou quiconque l'avait supposé, et que le soleil n'était pas près de son centre.
Chaque homme croyait que son argument avait porté la journée. Il ne fait aucun doute que Curtis est le conférencier le plus expérimenté et le plus dynamique, mais l’Observatoire du Harvard College engagera bientôt Shapley au poste de directeur, en remplacement du défunt Edward Charles Pickering. Il semblerait que les deux hommes avaient corrigé leurs théories, en partie.
De retour en Californie, Edwin Hubble, astronome de recherche âgé de 30 ans, avait récemment occupé un poste au sein de l’Observatoire du Mont Wilson, où il travaillait aux côtés de Shapley. Fils d'un agent d'assurance, Hubble est né en 1889 dans le Missouri. À la fin du siècle, sa famille s'installa à Chicago, où il étudia à l'Université de Chicago. Une étoile dans plusieurs sports, Hubble a remporté une bourse Rhodes et a étudié à Oxford. Bien qu'il ait promis à son père de devenir avocat, il est retourné en Indiana pour enseigner l'espagnol au lycée et la physique (et entraîner le basketball). Mais il reste fasciné par l'astronomie et, à la mort de son père, en 1913, le jeune universitaire décide de poursuivre un doctorat en étude des étoiles à l'observatoire Yerkes de l'Université de Chicago.
Il termina sa thèse («Recherches photographiques sur les nébuleuses faibles) et obtint son doctorat en 1917, peu de temps avant de s'enrôler dans l'armée américaine pendant la Première Guerre mondiale. On dirait que lorsqu'il était en France, il avait appris aux soldats à marcher de nuit, naviguer par les étoiles. À son retour aux États-Unis, George Ellery Hale, directeur de l’Observatoire du Mont Wilson, a embauché Hubble. Il a commencé à observer et photographier des étoiles que l’on pensait se trouver dans la nébuleuse d’Andromède, dans la Voie lactée.
En octobre 1923, Hubble examinait des photographies qu'il avait prises de la nébuleuse d'Andromède avec le télescope Hooker lorsqu'il réalisa qu'il aurait peut-être identifié une variable céphéide, une étoile extrêmement lumineuse. Hubble pensait pouvoir éventuellement, avec le temps, calculer sa luminosité. Et ce faisant, il pourrait mesurer avec précision sa distance.
Pendant des mois, Hubble s'est concentré sur l'étoile qu'il a étiquetée «VAR!» Sur la photo désormais célèbre. Il pouvait déterminer par la luminosité intrinsèque variable de l'étoile qu'il était 7 000 fois plus lumineux que le soleil, et selon ses calculs, il devrait être à 900 000 années-lumière de distance. Une telle distance effaçait même la théorie de Shapley sur la taille de l'univers, qu'il estimait à 300 000 années-lumière de diamètre. (Curtis pensait que c'était dix fois plus petit que ça.)
Harlow Shapley (Wikipedia) Les implications d'une étoile à près d'un million d'années-lumière étaient évidentes, mais Shapley a rapidement rejeté le travail de son ancien collègue comme étant de la «science fictive». Mais Hubble a continué à photographier des centaines de nébuleuses, démontrant ainsi une méthode de classification par forme, lumière et distance., qu'il a ensuite présenté à l'Union astronomique internationale.
En substance, il aurait été le premier astronome à démontrer que les nébuleuses qu'il avait observées n'étaient ni des nuages de gaz ni des étoiles lointaines dans la Voie lactée. Il a démontré qu'il s'agissait de galaxies et qu'il y en avait un nombre infini au-delà de la Voie Lactée.
Hubble a écrit une lettre à Shapley et a présenté ses conclusions en détail. Après l'avoir lu, Shapley s'est tourné vers un étudiant diplômé et a prononcé la remarque pour laquelle il allait devenir célèbre: "Voici la lettre qui a détruit mon univers."
Assemblage du télescope Hooker de 100 pouces. (Wikipédia) Edwin Hubble continuerait à mesurer la distance et la vitesse d'objets dans l'espace lointain. En 1929, il publia ses découvertes, qui conduisirent à la «loi de Hubble» et à la prise de conscience largement admise que l'univers était en expansion. Albert Einstein, dans sa théorie de la relativité générale, a produit des équations qui montraient que l'univers était en expansion ou en contraction. Il a toutefois deviné ces conclusions et les a amendées pour les adapter à la pensée scientifique largement acceptée de l'époque, celle d'un univers stationnaire. (Il a ensuite appelé la décision de modifier l'équation «la plus grosse erreur de sa vie».) Einstein a finalement rendu visite à Hubble et l'a remercié pour le soutien que ses découvertes à Mount Wilson apportaient à sa théorie de la relativité.
Edwin Hubble a continué à travailler à l'observatoire du mont Wilson jusqu'à sa mort d'un caillot de sang en 1953. Il avait 63 ans. Quarante ans plus tard, la NASA a rendu hommage à l'astronome en nommant le télescope spatial Hubble en son honneur. a produit d'innombrables images de galaxies lointaines dans un univers en expansion, comme il l'avait découvert.
La grande nébuleuse d'Andromède, photographiée en 1899. (Wikipedia) Sources
Articles: «L'étoile qui a changé l'univers brillait dans Hubble Photo», par Clara Moskowitz, Space.com, 23 mai 2011, http://www.space.com/11761-historic-star-variable-hubble-telescope-photo -aas218.html. «La discussion de Shapley-Curtis en 1920: contexte, enjeux et conséquences», par Virginia Trimble, Publications de la Société astronomique du Pacifique, v. 107, décembre 1995. http://adsbit.harvard.edu/cgi-bin / nph-iarticle_query? 1995PASP% 2E% 2E107% 2E1133T «Le« grand débat »: ce qui s’est vraiment passé», par Michael A. Hoskin, Journal pour l’histoire de l’astronomie, 7, 169-182, 1976, http: // apod .nasa.gov / diamond_jubilee / 1920 / cs_real.html «Le grand débat: nécrologie de Harlow Shapley», de Z. Kopal, Nature, vol. 240, 1972, http://apod.nasa.gov/diamond_jubilee/1920/shapley_obit.html. «Pourquoi le« grand débat »était important», http://apod.nasa.gov/diamond_jubilee/1920/cs_why.html. «1929: Edwin Hubble découvre que l'univers est en expansion», Observatoires de la Carnegie Institution for Science, http://cosmology.carnegiescience.edu/timeline/1929. «Le grand débat sur la taille de l'univers», Ideas of Cosmology, http://www.aip.org/history/cosmology/ideas/great-debate.htm.
Livres: Marianne J. Dyson, L' espace et l'astronomie: décennie par décennie, Facts on File, 2007. Chris Impey, Comment ça a commencé: Un guide de l'univers du voyageur temporel, WW Norton & Company, 2012.
