La mission du télescope spatial Spitzer va prendre fin le 30 janvier 2020. Ce grand observatoire de la Nasa a joué un rôle important dans plusieurs découvertes scientifiques. Voici les plus marquantes.

La Nasa s’apprête à dire au revoir à son télescope spatial Spitzer : sa mission prendra officiellement fin le 30 janvier 2020. Après 16 années d’observations et de découvertes, l’appareil sera mis hors service par les ingénieurs de l’agence spatiale.

Spitzer fait partie du programme des Grands Observatoires de la Nasa, qui regroupe 4 télescopes spatiaux : Hubble (qui observe dans le spectre visible et l’ultraviolet), Compton Gamma-Ray Observatory (rayonnement gamma et rayons X durs, qui n’est plus opérationnel), Chandra (rayons X mous) et enfin Spitzer (spectre infrarouge).

Le télescope Spitzer, vue d’artiste. // Source : Wikimedia/CC/NASA/JPL-Caltech (photo recadrée)

Le télescope, en orbite autour de la Terre, a été lancé le 25 août 2003. Depuis 2009, il ne fonctionne plus à pleine capacité, mais en mode « chaud » car il a épuisé sa réserve d’hélium liquide. Les instruments de Spitzer ont été conçus pour permettre l’observation de régions du ciel que les télescopes optiques ne peuvent voir, comme les pouponnières d’étoiles poussiéreuses ou les centres de galaxies.

En observant dans l’infrarouge, Spitzer a permis d’étudier des objets froids comme les naines brunes (des astres à mi-chemin entre les étoiles et les planètes), des planètes hors de notre système solaire ou des molécules organiques. Voici les principales découvertes que le télescope a permises.

La première détection de lumière d’exoplanètes

L’un des exploits les plus notables de Spitzer est d’être le premier télescope à avoir directement saisi la lumière d’exoplanètes. Le télescope a observé deux mondes, identifiés sous les noms HD 209458b et TrES-1 et décrits comme des Jupiter chaudes. En 2005, cette observation a montré qu’il était possible d’obtenir des mesures directes de planètes extrasolaires : la Nasa parlait alors d’un « nouvel âge de la planétologie » entamé avec cette découverte.

La planète TrES-1 en lumière visible et en lumière infrarouge. // Source : Wikimedia/CC/R. Hurt (SSC), Nasa/JPL-Caltech (photo recadrée)

Spitzer a permis de mesurer la lumière infrarouge provenant à la fois des étoiles et de leurs planètes. Lorsque les planètes sont passées derrière leurs étoiles, vu depuis la Terre, les chercheurs ont mesuré la lumière émise par les étoiles seules. Il leur a ainsi été possible d’estimer quelle quantité de lumière était émise par les planètes (ce que les observations dans le spectre visible n’auraient pas permis de faire).

La découverte de 5 planètes dans le système TRAPPIST-1

Le système TRAPPIST-1 a été nommé en référence au télescope belge qui a permis de le découvrir en 2015. Trois ans plus tard, Spitzer a aussi joué un rôle dans la connaissance de ce système : le télescope a non seulement aidé les scientifiques à confirmer la présence de deux planètes, mais aussi à découvrir cinq planètes supplémentaires. Cet ensemble est le plus grand groupe de planètes de type terrestre qui ont été jamais trouvées autour d’une unique étoile.

Le système TRAPPIST-1 comparé à Jupiter et ses lunes ou au système solaire. // Source : NASA/JPL-Caltech (photo recadrée)

La Voie lactée est bien une galaxie spirale barrée

Grâce au télescope Spitzer, les astronomes ont enfin pu confirmer en 2005 une hypothèse sur l’apparence de la Voie lactée : il s’agit bien d’une galaxie spirale barrée. Cela signifie que notre galaxie possède en son centre une bande d’étoiles, dont émergent ses bras en forme de spirale. Dans une galaxie ordinaire, les bras donnent l’impression d’émerger du noyau.

La bande d’étoiles au centre de la Voie lactée. // Source : NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech) (photo recadrée et annotée)

La difficulté consistait à observer la lumière infrarouge des étoiles au centre de la galaxie, à travers les nuages de poussières interstellaires. Spitzer a permis d’obtenir une image détaillée des régions les plus internes de la Voie lactée.

L’anneau de poussière extérieur de Saturne

Le télescope spatial Spitzer a mis en évidence la présence du plus grand anneau de Saturne en 2009. Il semble associé à Phœbé, l’un des nombreux satellites naturels de la planète. Même si cet anneau est grand, il n’était pas visible. Il a fallu recourir à l’observation dans l’infrarouge pour identifier cet anneau.

L’anneau de Saturne identifié à l’aide de Spitzer. // Source : NASA/ESA/STScI/AURA (photo recadrée)

Les scientifiques à l’origine de la découverte ont supposé que ce disque restait nourri de matières par des impacts répétés de particules sur Phœbé. Spitzer a pu être utilisé pour détecter la chaleur qui se dégage des matières poussiéreuses de l’anneau. Grâce au télescope, on sait que cet anneau a un diamètre impressionnant : il faudrait mettre 300 Saturne côte a côte pour couvrir cette distance.

Le 22 janvier prochain, la Nasa diffusera un live pour rendre hommage à son télescope à 19h (heure française). Il sera possible de le suivre en direct sur YouTube. Des experts du programme et des scientifiques présenteront en détail les avancées rendues possibles par le Spitzer.

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