L'Univers : Collisions Cosmiques |
Carambolages planétaires et télescopages galactiques, l'Univers est le théâtre de collisions titanesques. Quand le cosmos sortira la grosse artillerie, la Terre risque de se trouver sur la ligne de mire. "Si vous êtes à moins de 1000 années-lumière de là, vous êtes carbonisé sur place". Notre globe a déjà subi des impacts spectaculaires. Et notre avenir est peut-être menacé...
L'Univers a connu de violents carambolages, comme celui qui a changé la face de la Terre et donné naissance à la Lune. Notre système solaire est loin d'être un endroit tranquille. D'éminents spécialistes s'efforcent de nous protéger des catastrophes. Mais aux confins de l'espace, certains impacts cosmiques sont à couper le souffle. Et notre Voie lactée risque un jour d'être anéantie dans une fusion cataclysmique. Le choc risque d'être terrible... Même Bruce Willis ne pourrait rien contre certains gros cailloux venus de l'espace : des blocs de fer et des amas rocheux, des corps en mouvement de la taille d'une montagne. Les histoires de météorites inspirent de nombreux cinéastes, mais les films catastrophes sont-ils un reflet exact de la réalité ? "Il y a de gros astéroïdes là-haut. Ça représente un danger réel pour la Terre. Si vous ne me croyez pas, demander donc aux dinosaures. Mince ! Vous ne pouvez pas, ils sont tous morts", Phil Plait, astronome. Il y a des millions d'années, un astéroïde colossal à percuté la Terre. Il pourrait même être responsable de l'extinction des dinosaures.
L'impact de météorite le plus récent, a eu lieu en 1908, à Toungouska ou Tunguska, une région de Sibérie heureusement désertique. Un énorme projectile s'est écrasé là, dégageant une onde de choc 1000 fois plus puissante que celle de la bombe d'Hiroshima. S'il était tombé sur une grande ville, il aurait pu tuer 500 000 personnes.
"On suppose que ce genre de collusion se produit à peu près tous les 100 ans. Ça ne veut pas dire qu'une grosse météorite va forcément s'écraser demain. Mais d'un point de vue statistique, ça ne devrait pas tarder", Michelle Thaller, centre spatial Goddard, NASA.
Il n'y a pas eu de collisions majeures depuis plus d'un siècle, mais la surface de la Terre est mitraillée à longueur de temps. Pour le prouver, il suffit d'un tuyau d'arrosage. "Le toit de ma maison est couvert de météorite ! C'est pas une blague. Je vais arroser mon toit, l'eau va dégouliner dans la gouttière, et je vais la récupérer dans un seau. Au fond du seau, j'ai posé un aimant. Il va attirer les météorites qui sont essentiellement constituées de fer. La récolte est bonne. Les extrémités de l'aimant sont parsemées de petits grains noirs. La plupart sont des cendres. Mais on distingue aussi quelques micrométéorites. En voilà une, en voici une autre juste là, et ici aussi, s'en est une et de belle taille. Et de l'autre côté, il y en a une minuscule. Quand elles entrent dans l'atmosphère, la plupart des météorites sont réduites en cendres, mais certaines subsistent et finissent sur mon toit, ou sur le votre", Steve Jacobs, directeur de recherche Laboratoires Faraday.
Les micrométéorites sont le signe tangible que notre planète subit un métrage permanent. Dans le cosmos, certains astéroïdes atteignent plusieurs kilomètres de diamètre. Pour comprendre le danger qu'elles représentent, il faut retourner 4 milliards 600 millions d'années en arrière, à l'époque où d'énormes collisions ont façonné notre système solaire. "Il y avait des astéroïdes et des comètes qui circulaient par milliers, bien plus qu'aujourd'hui. Ils traversaient le système solaire et percutaient souvent les planètes sur leur passage. C'était très violent", Geoff Marcy, astronome, université Berkeley. Violent est un faible mot pour décrire ses impacts titanesques. Pratiquement toutes les planètes du système solaire en ont gardé des cicatrices.
Comme Mercure, la planète la plus proche du Soleil. "Sur Mercure, le bassin caloris est un cratère gigantesque créé par un impact très ancien. On estime qu'il fait un peu plus de 1500 km de diamètre", Jay Melosh, planétologue, université d'Arizona. C'est à peu de choses près la longueur de l'État de Californie.
Vénus aussi a subi un choc d'une brutalité extrême. Depuis, elle tourne dans le sens inverse de celui du Soleil et des autres planètes. "Quelque chose a heurté Vénus si violemment, qu'elle s'est mise à tourner dans l'autre sens", Michelle Thaller, centre spatial Goddard, NASA.
Et voici Mars, qui abrite le plus vaste cratère connu de notre système solaire. "Les plaines qui entourent le pôle Nord de Mars, sont nées d'un impact colossal. C'est un cratère qui recouvre près de la moitié de la planète", Jay Melosh. Il est tellement vaste que les astronomes peinent à l'observer en entier. Le voici représentés en bleu et vert sur ces images (centre), on a du mal à concevoir un impact d'une telle puissance.
"Imaginez une masse rocheuse de la taille de l'Australie, qui se déplace 20 fois plus vite qu'un avion de ligne. Quand elle emboutit la planète Mars, elle laisse derrière elle un trou gigantesque dans le sol", Oded Aharonson, planétologue, institut polytechnique de Californie. Selon les spécialistes, l'énergie dégagée par cette collision serait de l'ordre d'une centaine de milliards de Gt de TNT. Ça représente 200 billions de fois plus d'énergie que la plus grosse explosion nucléaire jamais déclenchée par l'homme.
Visiblement, nos planètes voisines ont été sévèrement malmenées. Mais qu'en est-il de la Terre ? A-t-elle subi le même genre de carambolages ? La plupart des chercheurs pensent qu'elle a subi un choc encore plus violent que celui de la planète Mars. Une collision si énorme, qu'elle a même donné naissance à la Lune. "La Lune est née de la rencontre de la Terre, avec une proto-planète de la taille de Mars, il y a 4,5 milliards d'années", Jay Melosh. Un astéroïde de plus de 6000 km de diamètre à percuté la Terre de plein fouet. "Si on pouvait remonter le temps et revenir juste avant la naissance de la Lune, on pourrait observer la Terre en train de refroidir tranquillement. Et d'un coup on se dirait, c'est quoi ce truc là-bas", Phil Plait. "On verrait arriver cet astéroïde gros comme Mars, et on s'en réjouirait d'avance", Mike Brown, astronome, institut polytechnique de Californie. Inexorablement, les deux corps célestes se sont rapprochés à toute vitesse. Il y a sans doute eu un impact monumental. "Une explosion un milliard de fois plus puissante que toutes nos bombes nucléaires réunies", Mike Brown. Sous la violence du choc, plusieurs centaines de milliards de tonnes de roche se sont détachées de la Terre et ont commencé à orbiter autour d'elle. "A l'époque, la Terre était encore en fusion. Mais son orbite était déjà en place. Il a sans doute fallu relativement peu de temps, quelques centaines d'années peut-être, pour que la Lune commence à se constituer", Mike Brown.
Apparemment, nous avons eu de la chance. La force de l'impact a suffi pour créer la Lune, mais la Terre il y a survécu. Afin de comprendre pourquoi notre globe n'a pas été détruit, l'astronome Peter Schultz emploie les grands moyens pour reconstituer ce télescopage dans son laboratoire. "On veut étudier les dégâts causés par ce genre d'impact à l'intérieur d'une planète. C'est pour ça qu'on se sert d'une boule d'acrylique transparente, pour voir ce qu'il se passe à l'intérieur", Peter Schultz, astronome, université Brown. Il utilise un canon vertical de la NASA pour propulser dans sa boule d'acrylique une petite sphère de céramique à une vitesse 10 fois plus élevée que celle d'une balle de revolver. "On recrée ainsi les conditions d'impact de deux objets plus gros et moins rapides". Grâce à ce dispositif Peter Schultz espère pouvoir calculer la trajectoire de l'astéroïde qui a heurté la Terre, il y a des milliards d'années. Cette série d'expérience montre que l'angle de collision a été crucial dans la survie de la Terre. "Voilà le genre d'impact qui aurait créé la Lune. Si l'astéroïde avait heurté la Terre de front, il l'aurait réduit en miettes. Mais si l'angle de collision avait été trop faible, il aurait poursuit sa route". Heureusement pour nous, notre planète a survécu et la Lune a vu le jour.
L'Univers se construit grâce à des carambolages et des impacts cataclysmiques. C'est ainsi que la Terre et le Système Solaire sont nés, il y a environ 4,6 milliards d'années. Mais si ce processus est essentiel à la création d'une planète, il devient menaçant pour les êtres qui s'y développent ensuite. Les collisions qui ont créé notre Système Solaire sont certainement à l'origine de la vie humaine. Ironie du sort, elles ont laissé dans l'espace une foule de débris vraiment dangereux pour tous les êtres vivants de la Terre. "Il y a des amas rocheux qui ne sont jamais devenus des planètes. 
Certains sont gros comme des cailloux, d'autres comme des pays", David Helfand, université Quest, Canada. Les astéroïdes se déplacent à travers le cosmos à des dizaines de milliers de kilomètres heure. Heureusement, la plupart sont regroupés entre les orbites de Mars et de Jupiter, dans une région ont rendu célèbre par le cinéma et les jeux vidéo, la ceinture d'astéroïdes. "Tout le monde a en mémoire les images de la Guerre des Étoiles, où les vaisseaux doivent zigzaguer pour se frayer un chemin à travers une nuée d'astéroïdes. Eh bien, c'est complètement faux", Mike Brown. En réalité, chaque astéroïde dispose pour lui seul d'un espace de plusieurs millions de kilomètres carrés en moyenne. La ceinture d'astéroïdes forme un large cercle autour du Soleil, mais si on regroupait tous les corps qu'elle contient, on aurait seulement de quoi construire l'équivalent d'une moitié de lune. "Si on se tenait à la surface d'un astéroïde, et qu'on regardait le ciel, on n'en verrait pas d'autres parce qu'ils sont trop espacés. Pourtant, il y en a des milliards dans le cosmos. Le problème avec eux, c'est qu'ils ne restent pas en place", Phil Plait. De temps à autre, deux astéroïdes se percutent de plein fouet. Le choc les propulse hors de la ceinture vers les planètes du système solaire interne. "Certains font plusieurs centaines de mètres de diamètre. S'ils venaient s'écraser sur Terre, il feraient d'énormes dégâts", Phil Plait.
La Terre a eu un télescopage de cette envergure, il y a environ 65 millions d'années. Une météorite d'à peu près 10 km de diamètre s'est écrasée sur elle, à des dizaines de milliers de kilomètres heure. "Difficile d'imaginer un tel monstre, 10 km de large, il était plus massif que l'Everest, Phil Plait. Tout le monde a entendu parler de cette météorite. Elle pourrait être à l'origine de la disparition des dinosaures. Quoi qu'il en soit, elle illustre bien les dangers d'une telle collision. "Elle est tombée au niveau de la péninsule du Yucatan, dans le golfe du Mexique. Le choc a formé un cratère d'environ 200 km de diamètre. On pense qu'en percutant le sol, la météorite a creusé un trou dans la croûte terrestre", Phil Plait. L'impact a déclenché une série de réactions en chaîne absolument terrifiante. Brûlant tout sur son passage, l'onde de choc s'est répandue à des milliers de kilomètres à la ronde. La déflagration a projeté dans l'atmosphère des millions de tonnes de débris rocheux, qui sont ensuite retombés à la surface de la Terre... "Il y a d'abord eu la chute de cet énorme astéroïde. Puis tous les débris sont retombés à peu près partout en faisant grimper la température de l'atmosphère", Phil Plait. En quelques instants, le déluge de roche en fusion a transformé l'air en fournaise. "On estime que la chaleur dégagée revenait à 10 kW par mètres carrés. 10 kW ça donne quoi ? C'est la température d'un four à pizza par exemple. Les créatures qui n'ont pas pu trouver d'abri, ont dû cuire sur place. C'est comme si 10 soleils s'étaient mis à briller au zénith en même temps", Jay Melosh. De quoi carboniser la surface du globe. "Ça été un désastre à l'échelle planétaire. On estime qu'il a détruit 75 % des espèces de l'époque. Tout ce qui était plus gros qu'une balle de tennis, a fini par mourir de faim", Phil Plait.
Pourtant, sans ce cataclysme, nous ne saurions sans doute pas là aujourd'hui. "Quand les dinosaures se sont éteints, les mammifères ont su tirer leur épingle du jeu et faire une percée dans le règne animal", Jay Melosh. Si les dinosaures n'avaient pas disparu, les petits ancêtres des mammifères modernes et de l'homme, n'aurait sans doute jamais dépassé le stade de simple casse-croûte. Mais quels sont les risques aujourd'hui qu'un autre astéroïde vienne dévaster la Terre ? "Ce genre de collusion se reproduira forcément. La seule question est quand ?", David Helfand, université Quest, Canada.
Notre planète vit sous une pluie d'astéroïdes. Chaque jour, 40 tonnes de poussières et de particules grosses comme des grains de sable, se désintègrent en arrivant dans notre atmosphère. Plusieurs fois dans l'année, un rocher de la taille d'une voiture percute la planète. À peu près tous les 100 ans, une météorite de plusieurs dizaines de mètres vient s'écraser au sol, comme celle de Tunguska en 1908. Enfin, toutes les centaines de millions d'années environ, la Terre est emboutie par un monstre dévastateur. "Faut-il se faire du mauvais sang et surveiller le ciel avec angoisse ? La réponse est non ! Plus les météorites sont grosses, plus elles sont rares", Phil Plait. Cependant, même les astéroïdes de seulement quelques dizaines de mètres constituent une vraie menace. Car s'ils ne risquent pas d'anéantir toute forme de vie sur Terre, ce sont des meurtriers en puissance, comptables de tuer des centaines de millions de personnes. "Le problème, c'est qu'ils se déplacent à toute vitesse. Certains vont 20 à 30 fois plus vite que la balle d'un fusil. Ils font la taille d'un immeuble et transportent énormément d'énergie", Don Yeomans, laboratoire d'exploration spatiale de la NASA. Soit plusieurs dizaine de milliers de kilomètres heure. Quand un astéroïde pénètre dans l'atmosphère, la friction est telle, qu'il dégage une chaleur intense. Friction et chaleur finissent parfois par le faire exploser. "On parle de rocher qui font 10, 50, 100 m de long, grand comme un terrain de foot. Si l'un d'eux explosait dans l'atmosphère, cela ferait une déflagration de plusieurs millions de tonnes, comme une explosion nucléaire", Phil Plait. "Un caillou de 100 m, ça ne paraît pas énorme. Mais son impact sur la Terre dégagerait une onde de choc aussi puissante que des centaines de bombes nucléaires. Ça suffirait à détruire toute une région", David Helfand.
Malgré le danger que les astéroïdes représentent pour nous, on ne sait pas grand-chose sur eux. Les chercheurs ont en particulier beaucoup de mal à les localiser. "La bonne nouvelle, c'est qu'on les recherche activement", Phil Plait. Mais comment évaluer vraiment la menace qui pèse sur notre planète ? "Y a-t-il un gros astéroïde là-haut qui se dirige droit sur nous, et menace de nous percuter ?", Jay Melosh. Quand on entend parler d'un astéroïde, ça signifie souvent convient de passer à côté de la catastrophe. Pratiquement chaque année, on apprend qu'un de ses énormes rochers à manquer la Terre de peu. "C'est effrayant, parce qu'on les repère seulement une fois qu'ils sont passés. On va nous dire, hier un astéroïde de 100 m de large et passé à 80 000 km de la terre. Mais nous ce qu'on veut, c'est être prévenu deux ans à l'avance", Phil Plait.
Ed Beshore est l'un des spécialistes qui s'intéressent de très près aux astéroïdes. Dans son laboratoire de l'Arizona, il surveille le ciel à la recherche du moindre mouvement suspect. "Avec le télescope, on observe la même région du ciel pendant à peu près trois quarts d'heure, et toutes les 10 minutes, on photographie cette même zone". En comparant les photos, on repère les corps célestes qui se déplacent dans les environs directs de la Terre. On les appelle des objets géocroiseurs. "On constate que les étoiles ne bougent pas, mais les photos montrent bien que ce petit point moins brillant, se déplace dans le ciel", Ed Beshore, chercheur laboratoires lunaires et planétaire, Arizona. Il localise des dizaines d'objets géocroiseurs par nuit. Ce sont des rochers géants éjectés de la ceinture d'astéroïdes et dont l'orbite passe à proximité de notre planète. Mais les astéroïdes qui nous menacent directement ne sont pas forcément les plus gros. "On repère aussi ce qu'on appelle des astéroïdes potentiellement dangereux. Leur orbite passe si près de notre globe, qu'il présente un vrai risque de collision". Aucun d'entre eux ne semble se diriger vers la terre actuellement, mais les astronomes restent sur le qui-vive. "Quand j'ai commencé mes recherches, il y avait 170 000 astéroïdes répertoriés. Aujourd'hui, il y en a plus de 400 000. C'est rassurant que nous sommes des actifs face à cette menace".
Un jour, peut-être plus tôt que nous l'imaginons, nous serons sans doute obligés de prendre des mesures concrètes pour nous défendre contre un astéroïde. "Soyons honnêtes, il y a un astéroïde qui inquiète un tout petit peu les astronomes. Il s'appelle Apophis", Phil Plait. Le vendredi 13 avril 2029, cet amas de roches ferreuses d'environ 300 m de diamètre, devrait passer à quelques dizaines de milliers de kilomètres de la Terre. Ça peut paraître une longue distance, mais à l'échelle de l'espace, c'est très peu. "En réalité, il passera si près, qu'il se glissera entre nos satellites géostationnaires et nous. Même s'il nous manque de peu, nous savons qu'il ne percutera pas la Terre en 2029. Mais il y a un problème", Phil Plait. Cette même année, Apophis risque de croiser le chemin d'un trou de serrure gravitationnelle. Une toute petite région de l'espace ou l'attraction terrestre est si forte, qu'elle peut dévier un astéroïde de son orbite initiale. Si Apophis pénétrait dans cette zone d'à peine 600 m de large en 2029, la gravitation modifierait sa trajectoire de façon significative. Juste assez en tout cas pour que sept ans plus tard (le 13 avril 2036), l'astéroïde vienne s'écraser entre la Californie et l'archipel d'Hawaï.
Que faudrait-il faire pour éviter la collision ? Détruire Apophis à l'aide d'un missile nucléaire ? Ce n'est peut-être pas une bonne idée. Au lieu de résoudre le problème, ça risquerait même d'aggraver la situation. "Si un astéroïde menaçait de s'écraser sur Terre, le faire exploser ne serait pas la meilleure solution. Voyons pourquoi ? Imaginons que ce rocher est l'astéroïde. On installe une charge explosive à son sommet. Voyons ce que ça donne... On a mis l'équivalent de trois bâtons de dynamite là-dessus, et il est quasiment intact. Que se passe-t-il si on creuse un trou jusqu'au centre du rocher et qu'on n'y installe d'autres explosifs ? Au départ, on avait un énorme astéroïde, et donc, un énorme problème. Maintenant, on a plein de petits problèmes. Admettons que l'astéroïde ait mesuré 3 km de diamètre. Chacun de ces cailloux ferait 100 à 200 m de large et ils constitueraient toujours une menace. Conclusion, il vaut s'abstenir de faire exploser un astéroïde", Steve Jacobs.
Il y a un autre facteur à prendre en compte. Tous les astéroïdes ne sont pas des monoblocs solides de roches ou de métal. Voici par exemple Itokawa : long de 600 m environ, cet objet géocroiseur est un simple empilement de roches et de poussière solidarisée par la gravitation. Malgré leur relative fragilité, ces astéroïdes friables sont particulièrement redoutables. Rien ne semble pouvoir les atteindre vraiment. "Un astéroïde comme Itokawa est un peu comme un tas de sable. Ces particules sont solidarisées sous l'effet de la force gravitationnelle. Mais que se passe-t-il s'il est percuté par un missile ou une bombe ? C'est ce que nous allons découvrir. Voici mon missile, une lourde sphère de plomb... Les astéroïdes friables absorbent l'énergie dégagée par l'impact d'un projectile. Si on devait se défendre contre l'un d'eux, il faudrait trouver une autre stratégie", David Helfand.
Si nos armes les plus puissantes n'ont aucun effet sur un tel adversaire, quel espoir avons-nous de pouvoir sauver la Terre ? Cet ancien astronaute a peut-être une solution. "Il suffirait de positionner un petit vaisseau spatial à proximité de l'astéroïde, et de le maintenir juste devant, ou juste derrière lui", Rusty Schweickart, ancien astronaute Apollo 9. Il y a une quarantaine d'années, Rusty Schweickart était l'un des pilotes de la mission Apollo 9. Aujourd'hui, il utilise son expérience pour tenter de sauver notre planète. "J'ai voyagé à bord d'un objet géocroiseur, et j'ai participé à des rencontres organisées en orbite. Or, c'est de ça qu'il s'agit, d'un astéroïde qui aurait rendez-vous avec la Terre". Stabilisé à proximité d'un astéroïde menaçant, le vaisseau spatial utiliserait sa force gravitationnelle pour le dévier de sa trajectoire initiale. "Grâce à la gravitation, il pourrait en quelque sorte remorquer l'astéroïde. Ça lui permettrait d'accélérer peu à peu la vitesse de déplacement de cette espèce de mastodonte". Une accélération de quelques millimètres par heure suffirait à long terme pour infléchir le trajet du monstre. La méthode serait efficace sur n'importe quel type d'astéroïdes. "A partir du moment où l'objet est doté d'une masse, on peut le remarquer". Cette technique présente pourtant un inconvénient majeur. Pour éviter un impact dévastateur, il faudrait pouvoir la mettre en œuvre des années, voire des décennies avant la collision.
Les météorites géantes sont les catastrophes naturelles les plus terrifiantes qu'on puisse imaginer. Nous serions toutefois capables de les prévoir, et peut-être même de les éviter. Les astéroïdes ne sont pas les seuls à menacer directement la Terre. Il est temps pour vous de découvrir les carambolages cosmiques les plus impressionnants de l'Univers. Malgré les billions de kilomètres qui nous séparent de ces phénomènes, ils pourraient bien un jour porter un coup fatal à notre planète. À moins qu'on ne parvienne à trouver le moyen de dévier sa course, il est probable qu'une énorme météorite finisse par percuter notre globe. Mais d'autres menaces cosmiques pèsent sur notre avenir.
Aux confins de l'espace, des corps célestes uniques en leur genre exécutent un ballet redoutable... Ce sont les étoiles à neutrons. "Une étoile à neutrons est un objet cosmique absolument extraordinaire. C'est ce qui reste après une supernova. C'est-à-dire après l'explosion d'une étoile, c'est un résidu ultra dense. Imaginez, 1 cm³, ça représente à peu près une touche d'un clavier d'ordinateur. Un seul centimètre cube d'une étoile à neutrons a la même masse que l'Everest", Michelle Thaller. De tailles relativement réduites, ces corps stellaires sont à la fois brûlants et incroyablement denses.
Les étoiles à neutrons vont souvent 2 par 2. Leur force de gravitation les fait alors tourbillonner l'une autour de l'autre, dans un dangereux pas de 2. "Elles tournent à toute vitesse l'une autour de l'autre. Qu'arrive-t-il si deux monstres pareils se percutent ? Sans doute l'explosion la plus violente jamais observée dans notre univers", Michelle Thaller. "On appelle ça, un sursaut de rayons gamma. Ça paraît inoffensif dit comme ça, mais en réalité, c'est un des rares phénomènes qui me donnent vraiment la frousse. Si vous êtes à moins de 1000 années-lumière d'un sursaut de rayons gamma, et que son rayon d'énergie est pointé droit sur vous, vous êtes carbonisé sur place", Phil Plait. Un sursaut de rayons gamma dégage plus d'énergie en 1 microseconde (1 µs) que notre Soleil en 10 milliard d'années.
Une microseconde après la déflagration, les masses des étoiles à neutrons s'effondrent sur elle-même et forment un Trou noir. Selon certains chercheurs, ce phénomène dégage une force gravitationnelle si puissante qu'elle déforme l'espace. "D'après Einstein, quand deux étoiles à neutrons se télescopent, elles perturbent la structure même de l'univers. Elles envoient ce qu'on appelle des ondes gravitationnelles. Un peu comme un caillou qui tombe au milieu d'un lac., Phil Plait.
Quels sont les effets d'une onde gravitationnelle sur le cosmos ? "Imaginons que ce ballon représente l'espace. Au passage de l'onde gravitationnelle, le ballon est d'abord compressé dans un sens et étiré dans l'autre. Puis une fraction de seconde plus tard, le mouvement s'inverse. Une onde gravitationnelle étire et compresse successivement l'espace-temps", David Helfand. Nous n'avons pas encore réussi à observer ces ondes. Lorsqu'elles arrivent enfin à proximité de la Terre, elles sont trop faibles pour qu'on puisse en ressentir les effets. Les spécialistes sont toutefois convaincus de leur existence car elles font parti intégrante de la théorie de la relativité générale énoncée par Albert Einstein. "L'un des aspects révolutionnaires de cette théorie, c'est sa définition de l'espace comme un objet avec une structure propre. Et non pas comme un grand vide. Quand un corps se déplace à travers l'espace, il crée donc des perturbations : les ondes gravitationnelle", Phil Plait. Ces ondes traversent le cosmos à la vitesse de la lumière. Sur leur passage, elles étirent et compressent l'espace avec tout ce qu'il contient. "Elles altèrent la structure même de l'espace. Quand deux étoiles commencent à tournoyer à vive allure, leur mouvement crée des ondes qui vont déformer l'espace autour d'elles", Jay Marx, directeur exécutif du LIGO, observatoire américain des ondes gravitationnelles.
Les ondes gravitationnelles voient le jour très loin de notre planète. Et quand elles nous parviennent enfin, leurs effets sont à peine perceptibles. A priori, elles ne représentent pas une menace pour nous. Cependant, si une collision titanesque avait lieu à seulement quelques centaines de kilomètres de la Terre, les ondes ne se contenteraient plus de mourir mollement sur notre rivage cosmique. Elles s'abattraient sur nos plages avec la force d'un tsunami. La surface entière de notre planète serait impitoyablement déformée. Les montagnes seraient aplaties, puis étirés vers le ciel. Les arbres seraient écrasés, quant aux hommes, ils seraient tours à tour compressés et distendus en tous sens. Selon l'intensité des ondes, plusieurs milliards de personnes pourraient être tués. Mais ça pourrait être encore pire... "Si un carambolage de ce genre avait lieu trop près de nous, notre globe tout entier risquerait d'être désintégré. Ce serait une catastrophe planétaire", Phil Plait.
Le danger ne se limite pas aux ondes gravitationnelles. Le Trou noir formé par la collision de deux étoiles à neutrons, parcourt ensuite la galaxie en avalant tout ce qu'il croise sur son passage. "Le trou noir est à la fois si petit et si massif, que rien n'échappe à son champ gravitationnel. Pas même la lumière", Phil Plait. D'autres trous noirs naissent de l'implosion de certaines étoiles en fin de vie. Là encore, la matière s'effondre sur elle-même et l'astre rétréci jusqu'à former un trou noir. C'est-à-dire une énorme masse condensée dans un espace si petit, qu'on ne peut le mesurer. "L'étoile s'effondre sur elle-même jusqu'à ce qu'elle soit réduite à néant. Elle n'a plus ni volume, ni taille", Andrea Ghez, astronome, université de Californie à Los Angeles. Le trou noir est si dense, que sa force de gravitation est capable d'anéantir une étoile entière.
Mais combien de ces monstres rodent à travers notre galaxie ? "On suppose qu'ils sont plusieurs millions dans toute la Voie lactée. On pourrait s'affoler, mais en réalité, l'espace est vraiment immense. Les probabilités pour qu'une étoile menace notre sécurité en s'approchant trop près de la Terre sont infimes. Même si on prend en compte la durée de la vie totale de l'Univers", Phil Plait.
Qu'arriverait-il si notre planète se retrouvait malgré tout sur le chemin d'un trou noir ? À mesure qu'il s'approcherait de nous, tout s'enchaînerait inexorablement. "Son champ gravitationnel aspirerait d'abord l'atmosphère de la Terre. Une longue spirale d'air C-peu à peu jusqu'au trou noir. Puis, son influence se ferait sentir sur les environs immédiats de notre globe. Et ça gravitation finirait par prendre le pas sur la pesanteur terrestre. Tout ce qui se trouve à la surface de notre planète serait aspiré dans le trou noir", Phil Plait. Très vite, la force d'attraction du monstre réduirait notre planète en miettes. Sous l'effet de cette gravitation titanesque, la Terre serait mise en pièces. "Ce n'est pas une planète entière qui disparaîtrait dans le trou noir, mais un nuage de débris. Toute cette matière finirait par franchir l'horizon de trou noir et ce serait fini. Il n'y aurait plus rien", Phil Plait.
Les étoiles à neutrons et les trou noir sont des corps célestes fascinants. Mais rien n'est plus impressionnant que la rencontre de deux galaxies. Or notre Voie lactée semble se rapprocher dangereusement de la galaxie d'Andromède, à une vitesse de plusieurs centaines de milliers de kilomètres heure. À force d'observer le ciel, on constate que la gravitation cause d'innombrables impacts cosmiques. Qu'il s'agisse d'un astéroïde qui percute une planète de plein fouet, ou de deux étoiles qui se heurtent violemment, les collisions font parti intégrante de l'Univers. Rien ne semble échapper à leur pouvoir de destruction. Les plus grands carambolages du cosmos impliquent forcément les corps célestes les plus imposants : les galaxies. "Quand on parle d'accident cosmique, rien n'est plus énorme qu'une collision entre deux galaxies", Phil Plait. Il est difficile de se représenter leur taille gigantesque. La plupart de ces systèmes stellaires contiennent des centaines de millions d'étoiles dispersées sur plusieurs dizaines, voire plusieurs centaines de milliers d'années-lumière. "Imaginez deux corps immenses avec une masse énorme, 100 millions de fois supérieures à celle du Soleil. Leur collision devrait être spectaculaire", David Helfand.
Mais les galaxies sont avant tout pleine d'espace vide. Ainsi la distance moyenne entre deux étoiles de la Voie lactée, est d'environ 50 billions de kilomètres. Lors de la rencontre de deux galaxies, il est donc très rare que des astres se percutent. "Prenons une étoile d' 1,5 million de kilomètres de diamètre. Elle évolue dans une galaxie de 100 000 années-lumière de large. Ça lui fait un territoire de presque 950 millions de milliards de kilomètres de diamètre. Même si les galaxies contiennent énormément d'étoiles, leurs chemins peuvent se croiser sans qu'aucun astre ne vienne en croiser un autre", Phil Plait.
Alors pourquoi de telles rencontres sont-elles malgré tout synonyme de destruction à grande échelle ? Dans ce choc des titans, c'est la force de gravitation qui cause de gros dégâts. La confrontation des deux champs gravitationnels provoque de gigantesques vagues qui projettent les étoiles à des milliers d'années-lumière à la ronde. "Les deux galaxies changent complètement de forme. La gravitation orchestre un immense ballet d'une rare beauté. Certaines étoiles sont éjectées du disque central et forment de magnifiques spirales. D'autres sont envoyées vers le noyau", Michelle Thaller. Les fusions galactiques s'étalent sur plusieurs centaines de millions d'années. Elles finissent par donner naissance à une galaxie unique, beaucoup plus grande est dotée de tout ce qu'il faut pour former de nouvelles étoiles ou même de nouvelles planètes. Notre Voie lactée a déjà connu plusieurs accrochages et selon les spécialistes, elle se dirige tout droit vers une collision spectaculaire. "Il faut nous préparer un carambolage hors normes. La galaxie d'Andromède se dirige droit sur nous. Nous allons lui rentrer dedans", Phil Plait.
Andromède et notre Voie lactée foncent l'une vers l'autre à une vitesse de plusieurs centaines de milliers de kilomètres heure. Elles devraient se rencontrer dans moins de 4 milliards d'années... Elles se disloqueront alors, et leur fusion donnera naissance à une nouvelle galaxie. Mais que deviendra la Terre dans tout ça ? "Notre planète risque d'être projetée dans l'espace. En quelques centaines de milliers d'années, nous serions éjectés loin du disque de la Voie lactée. À mesure qu'on s'éloignerait, on aurait une vue magnifique sur la suite des événements", Michelle Thaller. "Il y a de grandes chances que le Système solaire subsiste à l'intérieur de cette nouvelle galaxie. Ça nous permettrait d'assister à un spectacle extraordinaire. Le problème, c'est que ça n'arrivera pas avant longtemps. Et ça durera sans doute, plusieurs centaines de millions d'années", Phil Plait. Pendant toute la durée de cette fusion galactique, la Terre accomplira sans doute, le périple le plus long de son existence.
Notre Univers est loin d'être un endroit paisible et figé. Au contraire, il se renouvelle en permanence grâce aux violentes rencontres des corps célestes qu'il contient. Les astéroïdes s'écrasent sur la Terre, les planètes se bousculent, les étoiles se percutent et les galaxies se télescopent... Tout ces chocs titanesques jouent un rôle crucial dans le grand agencement de notre monde. Et face à de tels carambolages, les pauvres terriens semblent souvent à la merci de forces qui les dépassent.
Andrea Ghez, astronome, université de Californie à Los Angeles.
Jay Marx, directeur exécutif du LIGO, observatoire américain des ondes gravitationnelles.
Rusty Schweickart, ancien astronaute Apollo 9.
Ed Beshore, chercheur laboratoires lunaires et planétaire, Arizona.
Don Yeomans, laboratoire d'exploration spatiale de la NASA.
Peter Schultz, astronome, université Brown.
Jay Melosh, planétologue, université d'Arizona.
Giorgio Tsoukalos, fondateur revue Legendary Times.
Bryan Penprase, astronome, université de Pomona.
Thomas Hockey, archéo-astronome.
Geoff Marcy, astronome, université Berkeley.
E.C. Krupp, directeur Observatoire Griffith
Michelle Thaller, centre spatial Goddard, NASA.
Phil Plait, astronome.
Peter Rhines, océanographe, université de Washington.
Steve Jacobs, directeur de recherche Laboratoires Faraday.
Oded Aharonson, planétologue, institut polytechnique de Californie.
David Helfand, université Quest, Canada.
Mike Brown, astronome, institut polytechnique de Californie.
Robert Hurt, astronome institut polytechnique de Californie.
John Cornett, observatoire solaire national américain.
Alexis Pevtsov, observatoire solaire national américain.
Ken Tegnell, météorologue, NOAA.
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