Le blog de cepheides

     Adolescent, je m’étais quelque peu enthousiasmé à la lecture de l’œuvre monumentale de Cordwainer Smith intitulée les « Seigneurs de l’Instrumentalité ». Cet auteur de science-fiction — aujourd’hui injustement oublié — imaginait entre autres un mode de propulsion interplanétaire assez original : d’immenses vaisseaux pouvant transporter des dizaines de milliers de passagers et mus par des voiles gigantesques activées par la lumière des étoiles… Poétique à défaut d’être réellement praticable (encore que…). Je me souviens de la remarque d’un de mes camarades d’alors : il aurait plutôt dû choisir une propulsion par les rayons cosmiques ! Sauf que ni lui, ni moi ne savions ce qu’étaient vraiment ces entités au nom pourtant alléchant… Aujourd’hui, bien des années plus tard, une grande partie du mystère a enfin été levée mais il aura quand même fallu un siècle d’observations et d’interrogations…

Une observation dérangeante

     La théorie en vigueur au début du XXème siècle était que plus on s’élevait dans l’atmosphère, moins on devait rencontrer d’air ionisé. Rappelons que l’ionisation consiste à modifier la charge d’un atome (ou d’une molécule) en ajoutant ou retranchant un élément, l’atome ainsi modifié étant alors appelé un ion. Jusque là, depuis sa découverte en 1900 par le physicien écossais Charles Wilson, on pensait que l’origine du rayonnement produisant ce phénomène d’ionisation était purement terrestre. Effectivement, il paraissait logique d’attribuer un tel événement aux particules radioactives émises par le sol terrestre, seules susceptibles de « ioniser » d’autres atomes.

     En 1912, alors âgé de 39 ans, le physicien autrichien Victor Franz Hess, embarqué avec ses collaborateurs dans un ballon d’altitude, démontra exactement le contraire, à savoir que le rayonnement ionisé présent dans l’atmosphère terrestre ne peut être que d’origine cosmique. Heiss remarqua en effet que si l’ionisation atmosphérique décroît comme prévu par la théorie jusqu’à l’altitude de 700 m, elle croît à nouveau au-delà. Plus encore, il n’existe alors que peu de différence entre sa concentration diurne et nocturne. Il en déduisit fort logiquement que la provenance du rayonnement responsable de cet état était d’origine cosmique, c’est-à-dire extérieure au système solaire. Oui, mais d’où peut-il bien provenir, ce rayonnement, et quelle en est la nature ? Ces questions, sans cesse débattues, tiendront en haleine les scientifiques plus de cent ans. Aujourd’hui, grâce aux observations du satellite américain Fermi, lancé en 2008 et dédié à l’étude des rayons de haute énergie émis par les corps célestes, on connaît les réponses.

Nature des rayons cosmiques

     Chaque seconde, notre Terre est bombardée par des flots de particules dites de haute énergie tant elles sont accélérées par un phénomène resté jusque là inexpliqué. Quelles sont ces particules ? Eh bien, il s’agit de particules de matière mais de matière subatomique, c'est-à-dire – pour le dire rapidement – des morceaux d’atomes tels que protons, neutrons, électrons et noyaux atomiques (voir le sujet : les constituants de la matière). Pour être plus précis, 90% de ces particules sont des protons, 1 % des électrons et le reste des morceaux d’atomes comme l’hélium, le bore, le lithium, etc. Précisons que ces particules subatomiques ne furent pas reconnues comme telles d’emblée. En effet, bien des scientifiques pensaient qu’il s’agissait non pas de particules mais de rayons lumineux (photons) et il faudra attendre 1930 pour éliminer cette hypothèse en démontrant que le flux de ces mystérieux éléments varie selon l’intensité du champ magnétique terrestre (auquel un photon est par définition insensible puisqu’il n’a pas de masse).

     Ce qui est remarquable, c’est la vitesse gigantesque de ces particules électrisées microscopiques et, par voie de conséquence, l’énergie fantastique qu’elles renferment et qui peut dépasser mille fois l’énergie maximale développée par l’accélérateur de particules du CERN, à Genève, celui-là même qui a récemment mis en évidence le boson de Higgs (voir le sujet). Le phénomène étant permanent et provenant de tous les coins du cosmos, il n’en fallait pas plus pour que les scientifiques se posent la question : quel peut donc être la nature du phénomène cosmique si puissant qui entraîne ce bombardement ?

Un phénomène mystérieux qui a fait avancer la physique fondamentale…

     Lorsque ces particules subatomiques bombardent notre planète, elles se heurtent forcément aux particules de l’atmosphère terrestre et le choc avec elles de ces protons « extraterrestres » voyageant à une vitesse proche de celle de la lumière entraîne des gerbes de particules secondaires. Exactement comme on cherche à le faire dans un accélérateur de particules afin de connaître les constituants intimes de la matière… sauf qu’on est alors plus de 20 ans avant la construction de ces machines ! C’est une aubaine formidable pour les scientifiques de l’époque qui ne s’y trompent pas. Bien sûr, on ne sait pas ce qui provoque ce phénomène mais en l’étudiant attentivement on va mettre en évidence nombre de particules élémentaires (positrons, muons, etc.) ce qui fera considérablement avancer la physique fondamentale… et le nombre des prix Nobel.

…mais dont on ne connaissait pas la source

     Trouver l’origine d’une source de lumière est en définitive assez simple. En effet, les photons voyagent en ligne droite et ils ne sont que peu perturbés par leur environnement. Tout au plus peuvent-ils être occultés par une autre source lumineuse, plus intense ou plus proche. A moins qu’ils ne soient réfléchis ou déviés par un obstacle facile à identifier. C’est tellement vrai que c’est grâce à eux que l’on a pu mettre en évidence la courbure de l’espace et ainsi démontrer de façon catégorique le bien fondé de la théorie de la relativité générale.

     Mais des particules subatomiques, électrisées de surcroit ? Le moindre champ magnétique les fait dévier or, des champs magnétiques divers, ce n’est pas ce qui manque dans et entre les galaxies. Du coup, le petit bombardement que nous subissons quotidiennement provient de partout… et de nulle part : impossible d’en connaître l’origine véritable.

     Dans les années 1935, les astronomes Walter Baade et Fritz Zwicky (celui qui, le premier, a par ailleurs émis l’idée de l’existence d’une matière noire) abordent la question selon l’approche théorique suivante : 1. ces particules sont incroyablement rapides et énergétiques ; 2. Il faut donc un phénomène d’une violence extrême pour les accélérer ainsi or 3. Quels sont les événements les plus violents de l’Univers ? L’explosion des supernovas ! Il faut dire que Zwicky était particulièrement concerné car il reste à ce jour le plus grand découvreur de supernovas (plus de 120), un terme d’ailleurs inventé par lui.

     Une supernova – nous l’avons déjà expliqué dans un sujet précédent – est le stade ultime de la vie d’une étoile géante (entre 8 et 30 masses solaires, voire plus). Ces monstres stellaires – dont la vie comparée à celle des autres étoiles est relativement courte – finissent tous de la même façon. On trouvera une explication plus complète de ces fins de vie apocalyptiques dans le sujet dédié (voir : novas et supernovas). Rappelons néanmoins succinctement de quoi il s’agit : le phénomène  le plus fréquent concerne des étoiles dont la taille est supérieure à huit masses solaires (il existe d’autres sources de supernovas à partir de naines blanches mais ne compliquons pas inutilement le sujet). Ces énormes étoiles commencent donc comme les autres à transformer l’hydrogène en hélium mais, du fait de leur masse gigantesque, les pressions en jeu leur permettent de poursuivre la synthèse d’atomes plus massifs pour aboutir, en fin de cycle, à du fer dont les atomes très stables ne peuvent fusionner. Dès lors, cette masse finit par s’effondrer sur elle-même et aboutit à une sorte de magma de neutrons (d’où leur nom d’étoiles à neutrons). Les masses extérieures de l’étoile, quant à elles, rebondissent sur ce cœur d’acier et sont projetées dans l’espace sous la forme d’une enveloppe stellaire s’étendant à la vitesse de plusieurs milliers de km par seconde dans une débauche d’énergie qui fait briller l’étoile comme des milliards de soleils. Dans certains cas, cette luminosité est si intense qu’elle masque durant quelques temps la lumière de la galaxie où elle se trouve, pourtant composée de centaines de milliards d’étoiles…

     Il s’agit ici d’un des phénomènes les plus violents qui puisse se rencontrer dans l’Univers. Un phénomène qui projette dans l’entourage de l’étoile géante des radiations multiples dont on dit qu’elles seraient capables de détruire toute vie sur des dizaines d’années-lumière de distance. Heureusement, de tels cataclysmes sont en définitive assez rares : depuis que les hommes utilisent des instruments d’observation modernes, aucune supernova n’a été signalée dans la Voie lactée mais seulement dans d’autres galaxies.

     Baade et Zwicky en sont convaincus : ce sont ces explosions gigantesques qui créent les rayons cosmiques… mais butent sur un problème : comment expliquer l’incroyable accélération donnée à ces particules subatomiques qui, répétons-le, voyagent presque à la vitesse de la lumière ?

Une explication théorique est avancée

     Nous sommes en 1970, presque quarante ans après les intuitions de Baade et Zwicky. Les idées ont avancé, notamment en ce qui concerne l’étude des plasmas chauds astrophysiques et thermonucléaires d’origine naturelle (magnétohydrodynamique). Du coup, les équations n’excluent plus formellement les théories des deux astronomes. L’accélération immense des particules cosmiques pourrait se faire à la frontière de l’onde de choc créée par la supernova : en passant et repassant des milliers de fois cette onde de choc, les particules seraient chaque fois accélérées jusqu’à presque atteindre la vitesse de la lumière… L’idée est séduisante mais ce n’est qu’une hypothèse : comment faire pour visualiser de façon certaine le phénomène ?

     Or, on sait depuis les années 1960 une chose très importante : lorsqu’elles rencontrent des atomes interstellaires, certaines de ces molécules cosmiques émettent une lumière très vive sous la forme de photons de haute énergie appelés « rayons gamma ». Ce sont eux que les télescopes vont chercher à capter mais ce n’est qu’en 2004 que la quête se révèle fructueuse grâce à un télescope situé en Namibie (expérience H.E.S.S, d'après le nom du découvreur des rayons cosmiques) : des rayons gamma sont identifiés et ils le sont au voisinage de supernovas. Confirmation quelques années plus tard, en février 2012, par le VLT du Chili qui s’était intéressé plus particulièrement à la supernova SN 1006… A défaut de preuves formelles, les éléments de suspicion s’accumulent…

Supernovas et superbulles

     L’endroit où se désintègre une supernova est appelé par les astronomes superbulle. De quoi s’agit-il ? Nous avons vu que la désintégration d’une supernova passait pas l’expulsion de son enveloppe externe et donc la propagation d’une onde de choc. Il se crée ainsi un espace qui peut s’étendre sur plusieurs dizaines d’années-lumière de large, espace dont les gaz qui y sont présents sont soumis à l’intense lumière ultraviolette de l’étoile agonisante et ainsi portés à des températures inimaginables. C’est dans cette superbulle que les particules cosmiques sont longtemps piégées (des milliers d’années) rebondissant encore et encore jusqu’à presque atteindre la vitesse de la lumière (c’est la raison pour laquelle on dit de ces particules qu’elles sont « relativistes ») avant de s’échapper enfin pour, mus par une vitesse et une énergie colossale pour leur taille, venir s’éclater à l’autre bout de l’Univers sur des particules « naturelles » comme, par exemple, celles de l’atmosphère terrestre.

     Ces fameux rayons gamma ne sont pas si faciles à mettre en évidence, en tout cas à partir d’un observatoire terrestre car ils sont presque tous arrêtés par les couches supérieures de l'atmosphère de notre planète. C’est pour cela que les scientifiques ont mis beaucoup d’espoirs dans des études « hors atmosphère terrestre ». Et leurs attentes ont été récompensées. Lancé en 2008, le laboratoire spatial américain Fermi, a ainsi pu mettre en évidence un excès significatif de rayons gamma dans un amas d’étoiles géantes de la constellation du Cygne, des étoiles situées à 4500 années-lumièrede nous,

précisément dans les superbulles qui les entourent et qui sont donc - on en a à présent la preuve - les lieux de naissance de ces mystérieux rayons cosmiques. Il aura fallu encore quatre ans supplémentaires d’étude des spectres de ces extraordinaires particules pour élucider ce mystère vieux de près de cent ans !

De la ténacité, encore et toujours

     Un peu à la façon de la découverte du boson de Higgs (dont les scientifiques ont prédit l’existence pendant des dizaines d’années avant de le mettre enfin en évidence il y a quelques mois), l’énigme des rayons cosmiques aura occupé les esprits durant des décennies. Ce qui est remarquable dans cette histoire à rebondissements, c’est que jamais les scientifiques ne se sont découragés. Si grâce à des esprits talentueux, une explication logique a été émise il y a plus de soixante-dix ans, il aura fallu attendre l’appui de la technique pour apporter des preuves définitives. Mais je suis certain d’une chose : Fritz Zwicky aurait été heureux de savoir que son hypothèse était la bonne mais, dans le cas contraire, il aurait tout aussi bien accepté d’être désavoué car, au-delà de son caractère particulièrement irascible, c’était avant tout un scientifique. Un vrai.

 Sources :

1. sciencesetavenir.nouvelobs.com/espace/20111128.OBS5515/les-superbulles-sources-de-rayons-cosmiques.html

2. www.journaldelascience.fr/espace/articles/les-rayons-cosmiques-naissent-dans-les-superbulles-2427

3. Science & Vie, n° 1149, juin 2013

4. www.futura-sciences.com/magazines/matiere/infos/actu/d/physique-origine-rayons-cosmiques-fermi-confirme-piste-supernovae-44670/

Images :

 1. les restes (rémanent) de la supernova de 1066 (sources : www.cidehom.com)

2. départ de Victor Heiss pour la haute atmosphère (sources : www.nytimes.com)

3. gerbe de rayons cosmiques (sources : www.lesia.obspm.fr)

4. l'astronome Fritz Zwicky (sources : soundcloud.com)

5. vue d'artiste d'une supernova (source : www.cafardcosmique.com)

6. rayons gamma (sources : www.linternaute.com)

7. superbulle HENIZE 70 (sources : fr.wikipedia.org)

8. le laboratoire spatial Fermi (sources : www.interactions.org)

 (pour lire les légendes des illustrations, passer le pointeur de la souris dessus)

Mots-clés : Cordwainer Smith - ionisation - Charles Wilson - Victor Franz Hess - satellite Fermi - particules subatomiques - champ magnétique terrestre - accélérateur de particules - Walter Baade - Fritz Zwicky - supernova - étoile à neutrons - rayons gamma - superbulles

  (les mots en gris renvoient à des sites d'information complémentaires)

Sujets apparentés sur le blog

1. trous noirs

2. pulsars et quasars

3. les constituants de la matière

4. novas et supernovas

5. le boson de Higgs

6. sursauts gamma

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mise à jour : 15 mars 2023

     Notre Terre est âgée d’environ 4,6 milliards d’années, contemporaine à quelques millions d’années près de son étoile, le Soleil. Remarquons au passage qu’il s’agit là de chiffres extrêmes difficilement accessibles à nos cerveaux qui ne durent que quelques dizaines d’années… La Vie, quant à elle, n’est apparue sur notre planète qu’après un milliard d’années (environ) ce qui situe l’événement à 3,5 milliards d’années avant notre ère. Ce qui est fort ancien. Bien sûr, au début, comme on l’a déjà dit dans d’autres sujets de ce blog, elle n’est restée que rudimentaire : bactérienne durant longtemps comme en témoignent les stromatolithes qui sont des formations calcaires d’origine biologique fossile. Il faudra attendre 700 millions d’années (Ma) avant notre ère pour individualiser les premiers animaux à corps mous dont il ne reste que des traces fragmentaires et indirectes. Puis, vers – 542 à – 530 Ma s’est produite ce que l’on appelle "l’explosion » cambrienne", explosion parce que c’est à cette époque lointaine, le cambrien, que sont nés, en un laps de temps plutôt court en termes géologiques, la plupart des embranchements d’animaux pluricellulaires conduisant à la faune actuelle…

     L’homme ne commence vraiment à s’individualiser qu’avec les premiers homo, notamment rudolfensis, il y a environ 3 Ma, homo sapiens (l’homme « moderne ») quant à lui apparaissant il y a seulement 200 000 ans.

     Durant ces centaines de Ma sans l’Homme, les animaux ont dominé le monde. Représentés par des milliers et des milliers de générations successives, des animaux de toutes sortes et de toutes tailles, se sont remplacés, s’adaptant progressivement aux inévitables changements de leurs milieux dans un combat féroce pour leur survie. Toutefois, l’immense majorité des espèces ayant un jour foulé notre sol est éteinte à jamais et la biodiversité actuelle n’est qu’un pâle reflet de ce que fut le foisonnement des espèces au cours des âges.

     Et voilà que depuis deux cents ans (un battement de paupière en regard de la durée de la vie sur Terre), les hommes ont entrepris de coloniser la planète avec des moyens colossaux, le plus souvent sans se soucier des conséquences induites. On peut ainsi dire que l’Homme est le premier animal à avoir transformé par lui-même son cadre de vie. Ce qui n’est pas sans conséquence, on va le voir, sur l’existence des autres êtres vivants partageant avec lui le même territoire…

Certains animaux arrivent à s’adapter…

     Un animal peut vivre près des hommes pour son propre et seul bénéfice : on parle alors de commensalisme. A ne pas confondre avec la symbiose (où les deux partenaires tirent chacun un bénéfice) et, bien entendu, avec le parasitisme où le parasite nuit – parfois gravement - à son hôte (voir le sujet : parasitisme et évolution).

     On peut ainsi évoquer les rats (ainsi que les souris) dont la variété dite des « rats des villes », chère à La Fontaine, ne peut vivre qu’à proximité de l’Homme mais également les moineaux qui restent près des habitations précisément parce qu’ils se nourrissent des restes abandonnés par les humains (c’est également le cas des pigeons si souvent décriés).

     De la même façon,  les blattes, mites, punaises et quelques autres insectes assez peu sympathiques ont pris l’habitude de profiter de la présence humaine pour prospérer : sans elle, ils auraient bien du mal à se réadapter.

     Il existe parfois quelques cas curieux : celui des passereaux est plutôt caractéristique. Cette famille d’oiseaux est assez fournie puisqu’elle renferme plus de cinquante espèces et (au moins) deux d’entre elles sont surprenantes : le moineau et le roselin mexicain. Voilà en effet des volatiles qui ont pris l’habitude de confectionner leurs nids avec… des mégots de cigarettes ! Habitués à utiliser des herbes antiseptiques, ces ingénieuses petites bêtes les ont, près des villes, remplacées par des filtres de cigarettes, riches en nicotine protectrice des parasites, avec toujours une préférence marquée pour ceux déjà fumés qui se révèlent à leurs yeux plus efficaces contre les nuisibles. On ne sait pas encore s’il s’agit là d’un comportement intentionnel acquis…

     Ailleurs, certains représentants de la faune sauvage cherchent à s’adapter tant bien que mal aux perturbations de leur milieu liées à l’activité humaine. Des scientifiques se sont par exemple intéressés aux suricates, petits mammifères du sud de l’’Afrique. Ces curieux animaux souffrent de l’extension des nouvelles voies de communication créées par l’homme. Vivant en communautés très soudées, ces animaux adoptent depuis quelques années un comportement étrange pour traverser les obstacles artificiels que représentent les nouvelles routes : la femelle dominante – sur laquelle repose la survie du groupe – a pris l’habitude d’envoyer quelques éclaireurs pour s’assurer de l’absence de danger lors de la traversée de l’obstacle. Si rien ne se passe, le groupe s’engage dans son intégralité ; sinon, les survivants font marche arrière afin d’aller chercher plus loin un passage plus serein. Aux prix de quelques victimes à chaque fois. Un comportement similaire a été décrit chez des singes comme les chimpanzés en Guinée. Il s’agit là indéniablement d’un comportement adaptatif, comportement que n’ont pas encore pu adopter les hérissons et autres batraciens de nos contrées que la circulation automobile décime au point que les hommes ont parfois entrepris de leur creuser des passages protégés dans les infrastructures routières…

     Ces quelques exemples finalement assez limités ne sauraient toutefois faire oublier les ravages dans la faune sauvage que l’Homme par son expansion continue et incontrôlée entraîne.

… mais la plupart souffrent parfois jusqu’à disparaître

     L’activité humaine réduit chaque jour davantage le territoire de la faune sauvage tandis que ses innovations technologiques la perturbent grandement. En voici quelques exemples.

1. oiseaux migrateurs : au-delà de leurs refuges naturels qui se réduisent souvent comme peau de chagrin obligeant les malheureux animaux à aller toujours plus loin pour

trouver le territoire propice à leur reproduction, il existe des obstacles artificiels qui les affectent grandement. Ainsi, selon les scientifiques, on évalue à près d’un milliard les oiseaux qui, chaque année, s’écrasent contre les surfaces vitrées des gratte-ciels (la moitié d’entre eux en meurent), surfaces qu’ils ne peuvent pas voir et donc éviter. Un véritable carnage qui s’amplifie avec l’installation un peu partout d’éoliennes auxquelles ils se heurtent jusqu’à en perdre la vie… Dans le cas des grandes constructions de verre, il faudrait certainement réduire leurs surfaces vitrées (au grand dam de nos architectes modernes) et diminuer les éclairages de nuit (ce qui, ici, serait tout à fait souhaitable pour les économies d’énergie).

2. calmars et autres céphalopodes : dès le début des années 2000 a été rapportée par les scientifiques l’augmentation alarmante des échouages – et donc la mort – de ces animaux. Étude circonstanciée effectuée, on a pu mettre en évidence des lésions de leurs cils sensoriels présents dans l’organe (statocystes) qui leur permet normalement de s’orienter. D’où leurs périples désordonnés se terminant souvent par un échouage mortel. La cause de ces altérations ? La pollution sonore que représentent les canons à air comprimé des bateaux de prospection sismique…

     Ailleurs encore, comme je l’ai déjà signalé dans un article précédent (voir : la notion de mort chez les animaux), les cétacés, eux aussi, sont victimes de la pollution induite par l’activité humaine : échouage récurrent de cachalots et autres baleines rendus « aveugles » par la destruction de leurs appareils d’écholocation… et ces phénomènes destructeurs ne font que s’amplifier.

     Bien sûr, on sait depuis longtemps que des échouages d’animaux marins ont toujours existé mais ce qui fait problème aujourd’hui, c’est l’augmentation alarmante de leur fréquence.

3. tortues marines : nous avons tous en mémoire ces reportages télévisés montrant des centaines de bébés-tortues éclos en même temps qui se précipitent vers la mer salvatrice tandis que planent au dessus de leurs têtes les prédateurs qui se repaîtront de la majorité d’entre eux. Sélection naturelle classique. Toutefois, depuis quelques

années, est apparu un phénomène qui handicape véritablement ces petites bêtes : la  pollution lumineuse. En effet, l’instinct des bébés-tortues leur commande de se diriger le plus rapidement possible vers l’endroit le plus lumineux, à savoir l’océan tout proche. Malheureusement pour eux, les lieux de ponte sont de plus en plus peuplés de sites touristiques souvent très éclairés d’où l’errance mortelle des petites bêtes. Pollution lumineuse humaine ajoutée au bal des prédateurs sont le plus souvent un handicap devenu insurmontable…

4. ours polaires : il s’agit là d’un exemple emblématique, au point que nombre d’associations défendant la faune animale contre l’invasion humaine l’ont pris pour symbole. La fonte de la banquise, toujours plus précoce tandis que sa reformation se fait de plus en plus attendre, explique le comportement étrange de certains de ces plantigrades : on voit de plus en plus de ces animaux qui se lancent dans des expéditions périlleuses afin d’atteindre les nids d’oiseaux perchés sur des falaises presque inaccessibles. Il ne s’agit pas ici d’un éventuel « comportement d’adaptation » à une situation nouvelle mais d’une simple recherche de nourriture chez des animaux mourant de faim. La cause de cette misérable situation réside à l’évidence dans le réchauffement climatique entraîné par les malencontreuses activités de l’Homme. Encore quelques années de ce régime et les ours polaires ne seront plus que des souvenirs figés dans des DVD rangés au fond des placards…

     Ces quelques exemples ne sont, hélas et selon l’expression consacrée, que l’arbre qui cache la forêt. Des millions d’espèces sont menacées par l’avancée des populations humaines, la plupart d’entre elles d’ailleurs encore non répertoriées. Les organismes internationaux, avec des succès divers, tiennent le grand catalogue de ce que certains appellent déjà la « sixième » extinction, par référence aux extinctions d’espèces précédentes (voir le sujet : les extinctions de masse). Ce catalogue ne prend toutefois en compte que quelques espèces bien individualisées et souvent « visibles », à l’exclusion de la plupart des autres.

L’Homme construit une Terre à son image

     Il s’agit là d’une règle immuable : chaque fois qu’une espèce augmente sa démographie et puisque le territoire à partager est par essence limité, c’est au détriment des autres espèces d’êtres vivants (faune et flore confondues). La présence envahissante de l’Homme dans tous les milieux ne peut se faire qu’au préjudice des autres. Il va de soi qu’il ne saurait être question de remettre en cause l’avancée des civilisations humaines au profit d’un illusoire retour à un hypothétique « état antérieur ». Il s’agit là d’une transformation naturelle qui respecte tout à fait les lois darwiniennes de l’Évolution. Néanmoins, il convient de se poser la question : l’activité humaine doit-elle se développer tous azimuts et en ordre dispersé sans jamais se remettre en cause ? Pour ma part, je crois que non. Je pense qu’il est dans l’intérêt de nos descendants que nous ne détruisions pas sans le comprendre le monde qui est le nôtre. Personnellement, je n’aimerais pas vivre dans un univers exclusivement bétonné dont les anfractuosités ne seraient peuplées que de rats et de cafards. C’est à chacun de voir. Il est sans doute encore temps d’agir mais plus pour très longtemps.

Sources

 1 Science & Vie, n° 1149, juin 2013

2. Wikipedia

3. futura-sciences

 Images

1. ours blancs (source : aigleange.centerblog.net)

2. stromatolithes (source : randonature.ch)

3. roselin mexicain (source : pronaturafrance.free.fr)

4. suricates (source : burrard-lucas.com)

5. gratte-ciel (source : fr.123rf.com)

6. bébés tortues gagnant la mer (source : huguette.ceciler.free.fr)

7. ours blancs sur la banquise (source : tigresse004.centerblog.net)

 (Pour lire les légendes des illustrations, passer le pointeur de la souris dessus)

Mots-clés : stromatolithes - explosion cambrienne - commensalisme - symbiose - parasitisme - suricates - comportement adaptatif - extinctions de masse

 (les mots en gris renvoient à des sites d'informations complémentaires)

Sujets apparentés sur le blog :

1. les extinctions de masse

2. indifférence de la nature

3. comportements animaux et Evolution

4. l'intelligence animale (1)

5. l'intelligence animale (2)

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mise à jour : 11 mars 2023

     Les étoiles dites primordiales ont déjà fait l’objet d’un article (voir sujet : les étoiles primordiales) et si je souhaite en reparler aujourd’hui, c’est en raison de l’étude récente d’un astre baptisé par les astronomes HD 140283, étoile fort ancienne et d’ailleurs surnommée « étoile-Mathusalem ». Il s’agit d’un objet très observé ces dernières années et sur lequel nous possédons à présent plus de précisions. Au préalable, je rappellerai néanmoins brièvement ce que sont ces étoiles primordiales avant d’aborder ce qui fait l’intérêt de cet astre si âgé.

Les étoiles primordiales

     Au tout début, lorsque l’Univers était encore dans ses premiers instants, les toutes nouvelles galaxies étaient probablement plus petites et presque entièrement composées d’étoiles géantes bleues, c'est-à-dire jeunes. Ces premières étoiles étaient en fait – c’est l’hypothèse la plus probable - des étoiles supergéantes, peut-être 100 à 150 fois la taille du Soleil. Qui dit étoiles supergéantes, dit également vie stellaire courte et, de fait, cette première génération n’a probablement vécu que quelques millions d’années (à comparer avec notre Soleil, une naine jaune, dont la longévité est de l’ordre de dix milliards d’années, voire avec la majorité des étoiles de nos galaxies, des naines rouges pouvant vivre des dizaines de milliards d’années). On comprend aisément que la première génération d’étoiles géantes a certainement disparu depuis longtemps.

    Comment le sait-on ? La réponse est aisée. Au début de l’Univers, juste après le Big bang, il n’y avait dans le cosmos que de l’hydrogène et de l’hélium. Toutefois, le temps passant, les premières géantes stellaires se sont mises à fabriquer des éléments plus lourds, par exemple l’oxygène, le carbone ou le fer et c’est en explosant lors de leur fin de vie (si courte) qu’elles ont ensemencé leur environnement, permettant aux générations suivantes d’utiliser ces métaux lourds. De coup, toute étoile  (comme le Soleil) possédant ces dits éléments ne peut être de la première génération : on peut même avancer que plus une étoile contient d’éléments lourds, plus elle est vraisemblablement d’une génération récente.

     Les télescopes actuels voient de plus en plus loin (donc de plus en plus dans le passé) et ont réussi à repérer des étoiles très très pauvres en éléments lourds et donc certainement très anciennes. Malheureusement, elles sont également très éloignées de notre système solaire et présentent donc un double désavantage : d’abord, vu leur éloignement, il est encore bien difficile aujourd’hui de les étudier convenablement et, d’autre part, située loin dans le passé, elles ne sont pas vraiment représentative de l’état actuel de notre Univers. C’est ici qu’entre en lice, notre vieille étoile HD 140283.

L’étoile HD 140283

    Précisons tout d’abord qu’il ne s’agit pas d’une découverte récente. Déjà, dans les années 1950, les astronomes s’étaient intéressés à elle en raison de sa faible métallicité (sa pauvreté en éléments lourds) mais surtout en raison d’une particularité : sa très grande rapidité de déplacement (ce fut une des premières découvertes d’étoiles « à grande vitesse ») car elle voyage à la vitesse record de 1,23 million de km/h. Observée dans la constellation de la Balance, il s’agit en fait d’une étoile vagabonde (ou étoile en fuite) qui, provenant du halo galactique (c'est-à-dire la partie extérieure de la Voie lactée où se trouvent les plus anciennes étoiles) se dirige vers le centre galactique et passe actuellement à notre proximité. Elle faisait probablement partie d’une galaxie naine « capturée » par la Voie lactée, il y a 12 milliards d’années. Grâce au télescope Hubble, une équipe américaine a pu mesurer son éloignement du Soleil : 190 années-lumière ce qui, en terme astronomique, est dérisoire. Elle possède une orbite très allongée qui la reconduira certainement dans son halo d’origine après passage dans le centre de la Galaxie. On a donc affaire à une visiteuse temporaire…

Les vieilles étoiles et l’âge de l’Univers

     Nous avons vu que les plus anciennes étoiles, celles qui sont « chronologiquement proches » des étoiles primordiales, se trouvent dans le halo, l’extérieur galactique, et plus encore dans les amas globulaires situés à des milliers d’années-lumière de nous. Donc difficiles à étudier. Au point que dans les années 1960, on avait calculé qu’elles étaient plus anciennes que l’Univers lui-même ce qui est évidemment impossible ! Heureusement, en 1998, on a mis en évidence l’expansion accélérée de l’Univers (voir le sujet : l’expansion de l'Univers) ce qui rend ce dernier « moins jeune » que supposé. En 2013, les dernières données permettent d’estimer son âge à 13,8 milliards d’années… encore trop jeune pour HD 140283 dont l’âge estimé vers l’an 2000 était de… 16 milliards d’années. Il y avait certainement une erreur quelque part… On recommença donc les calculs pour notre vieille étoile ce qui n’est, comme on va le voir, pas si simple.

     Pour calculer l’âge d’une étoile, les astronomes recourent à deux paramètres principaux :

        1. la métallicité que nous avons déjà évoquée. L’idéal est alors une étoile en fin de vie, au moment où elle a presque épuisé sa réserve d’hydrogène. C’est en effet à ce stade que l’étoile va se transformer en géante rouge et qu’elle commence à augmenter sa luminosité ce qui la rend plus facile à détecter. On compare alors son abondance en éléments lourds par rapport à un modèle théorique d’évolution stellaire. Cela n’est toutefois pas suffisant car il faut également connaître

          2. l’éloignement de l’étoile. Dans le cas de HD 140283, on a dit qu’il s’agissait d’une étoile à déplacement rapide or les ondes lumineuses qui en proviennent sont, spectralement parlant, naturellement décalées. C’est ici que le télescope Hubble rend un service inestimable en permettant une étude de ce que l’on appelle la parallaxe, c'est-à-dire la mesure de la position de l’étoile selon deux positions opposées de l’orbite terrestre autour du Soleil, mesures effectuées à six mois d’intervalle.

    Enfin, un dernier élément est à prendre en compte : nous savons depuis peu que l’hélium, plus lourd, a tendance à repousser l’hydrogène en périphérie d’un astre et, du coup, il est facile de surestimer sa quantité et donc l’âge de l’étoile…

     Tenant compte de tous ces éléments, l’âge de HD 140283 a été recalculé et ramené à… 14,46 milliards d’années. Toujours plus important que celui de l’Univers ? Eh bien non car l’incertitude du calcul étant de + ou – 800 millions d’années, l’âge de notre étoile devient cohérent avec celui de l’Univers.

La recherche des premières étoiles

     HD 140283 n’est pas la plus vieille étoile observée dans notre cosmos. J’avais signalé dans le sujet sur les étoiles primordiales la découverte par une équipe européenne d’un objet ne possédant pas du tout d’éléments lourds et donc formidablement âgé. Il s’agit d’une étoile naine repérée dans la constellation du Lion mais située à plus de 4000 années-lumière de nous ce qui rend son étude plus délicate. Mais est-elle vraiment une des toutes premières étoiles puisqu’on prétend que celles-ci ne peuvent être que des géantes à courtes durées de vie ?

     Par sa relative proximité, HD 140283 est bien sûr plus facile à étudier (tout est relatif). Décrite (à tort) comme la plus vieille étoile connue et puisqu’elle possède quelques traces d’éléments lourds, il s’agit là très certainement d’une étoile de seconde génération qui a pu être transitoirement contemporaine des vraies étoiles primordiales. Son observation participe à une compréhension de plus en plus aiguë des premiers instants de notre environnement. Il reste beaucoup à faire mais les années à venir seront fertiles en nouvelles données. Je pense, par exemple, au lancement du satellite européen Gaïa qui a eu lieu avec succès le 19 décembre 2013 et qui devrait permettre d’affiner encore un peu plus notre connaissance de notre vieille étoile mais pas seulement puisqu’une de ses missions sera de faire la chasse aux étoiles de première génération. S’il en existe encore évidemment.

     Affirmons une fois de plus qu’il n’est pas vain de multiplier ce genre d’observations – même et surtout en temps de crise - car on dit à juste titre que connaître son passé, c’est pouvoir plus facilement interpréter son présent. Et peut-être aussi anticiper l’avenir.

Sources

1 Ciel et Espace, n° 516, mai 2013

2. Wikipedia.org

3. hubblesite.org

4. futura-sciences

Images

 1. HD 140283 (sources : flashespace.com)

2. étoiles primordiales (vue d'artiste) (sources : sciencesetavenir.nouvelobs.com)

3. une étoile vagabonde, 30 DOR 016 (sources : news.nationalgeographic.com)

4. amas globulaire Messier 13 (sources : ac-nice.fr)

5. calcul de parallaxe (sources : web.cala.asso.fr)

6. le satellite Gaïa (sources : flashespace.com)

 (Pour lire les légendes des illustrations, passer le pointeur de la souris dessus)

Mots-clés : étoiles primordiales - géante bleue - naine jaune - naine rouge - métallicité - étoile vagabonde (ou runaway star/étoile en fuite) - amas globulaire - parallaxe - étoile de seconde génération - satellite Gaïa

 (les mots en gris renvoient à des sites d'informations complémentaires)

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1. mort d'une étoile

2. les premières galaxies

3. juste après le Big bang

4. les étoiles primordiales

5. l'expansion de l'Univers

6. amas globulaires et traînards bleus

7. étoiles doubles et système multiples (paragraphe sur les étoiles en fuite)

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mise à jour : 12 mars 2023

    La Science, nous l’avons déjà mentionné, n’est pas à l’abri d’authentiques tromperies (voir les sujets : la machination de Piltdown et science et créationnisme). Certes, une théorie scientifique n’est jamais figée et il est souvent nécessaire de revisiter avec des yeux neufs les données reconnues par tous. Il est d’ailleurs tout à l’honneur de la pensée scientifique de savoir se remettre constamment en cause. Il n’en reste pas moins que, pour des raisons essentiellement idéologiques, on a pu voir dans le passé, des esprits peu éclairés contester des acquis jugés particulièrement solides par la communauté scientifique internationale. L’affirmation par le biologiste (?) soviétique Trofim Lyssenko de la permanence (ou transmission) des caractères acquis en opposition flagrante avec la théorie chromosomique de l’hérédité en est un exemple criant : cette aventure n’est pourtant pas si ancienne puisque la supercherie ne fut réellement admise par les autorités soviétiques qu’à partir de 1965. Après presque quarante ans d’un égarement qui conduisit l’agriculture de l’URSS (et la génétique russe) au désastre ! Comment une telle aberration a-t-elle pu se produire ?

Trofim Denissovitch Lyssenko

     Né en 1898 dans une famille de paysans d’Ukraine (alors soviétique), Lyssenko fait pour la première fois parler de lui en 1926. C’est un ingénieur agronome relativement charismatique qui propose une nouvelle technique de semage, la vernalisation. Il pense, en effet, qu’en plantant au printemps plutôt qu’en automne les variétés hivernales préalablement exposées au froid, le rendement sera bien supérieur. Il poursuit en réalité les travaux d’un botaniste alors assez connu en URSS, Ivan Mitchourine, resté plutôt à l’écart de la communauté scientifique mais considéré comme un héros dans le pays car « il s’intéresse plus à la pratique qu’à la théorie ». Les résultats de Lyssenko sont con

trastés – c’est le moins que l’on puisse dire - et il est même contesté en 1929 au congrès d’agronomie de Leningrad où on relève son manque de méthodologie et le fait qu’il se soit attribué la « découverte » d’un autre.

     Toutefois, en ce début des années 1930, la dictature stalinienne est toute puissante et c’est à cette époque que l’état soviétique décide de partir en guerre contre ce qu’il appelle les « intellectuels bourgeois », préférant à ces derniers, souvent formés à l’étranger, les scientifiques « issus du peuple ». L’heure de Lyssenko a sonné… La botanique soviétique est alors dirigée par un généticien de renom, Nikolaï Vavilov, et Lyssenko n’aura de cesse d’éliminer le gêneur. A partir de 1931, Lyssenko tire à boulets rouges sur son ennemi juré dont les méthodes sont considérées par lui comme trop lentes. Il finit même par contester globalement la génétique dont les travaux concourent tous à nier l’hérédité des caractères acquis, c'est-à-dire la possibilité de transmettre aux générations suivantes les « améliorations » variétales acquises en agissant sur l’environnement des plantes. Ce que justement Lyssenko « vient de prouver »….

     Dans les années qui suivent, par peur d’être considérés comme des « savants bourgeois », la majorité des scientifiques se taisent… ou disparaissent bizarrement. En 1939, le 7^ème congrès international de génétique se tient en Écosse et est considéré par les soviétiques comme le triomphe de la science petite-bourgeoise. Dès lors, les purges s’intensifient et Vavilov – dont les travaux ont été rejetés par Lyssenko - est emprisonné en 1940 (il mourra en 1943 au goulag comme, d’ailleurs, tous ses collaborateurs). Lyssenko reste le seul et unique représentant de la « génétique prolétarienne » et il est nommé en 1948 à la tête de la biologie soviétique… en dépit, à la suite à ses théories, d’un des plus grands échecs sylvicoles du XXème siècle. Il faut dire que la position lyssenkiste en marge de la science internationale arrange bien Staline qui peut ainsi poursuivre ses grandes purges dans les milieux intellectuels. On évoque alors la « théorie des deux sciences » qui oppose la « science bourgeoise » forcément fausse et la « science prolétarienne » affranchie des « préjugés » et seule à être dans la vérité…

La génétique mondiale dans les années 1940

     Au début du siècle, les travaux sur les pois du moine polonais Gregor Mendel sont redécouverts. En 1865, en effet, ce dernier avait, avant tous les autres, décrypté en partie la transmission génétique des caractères (la notion qui manqua tant à Darwin pour asseoir définitivement sa théorie de l’Évolution) mais ses recherches étaient restées suffisamment confidentielles pour être oubliées. C’est un scientifique américain, Thomas Hunt Morgan, qui va remettre la génétique sur les rails. Pour cela, il décide de choisir un modèle animal aisé à étudier car facile à se procurer et à élever dans un espace réduit tout en possédant de plus la faculté de se reproduire très rapidement : la mouche du vinaigre ou Drosophila Melanogaster. Morgan travaille sur l’animal deux ans sans succès avant de remarquer que seuls les descendants mâles d’un croisement entre une femelle mutante aux yeux blancs avec des mâles dits sauvages (la variété rencontrée dans la Nature) possèdent des yeux blancs : il en déduit qu’il s’agit là d’un caractère récessif (c'est-à-dire n’apparaissant que lorsque les deux parents sont porteurs du gène) et probablement situé sur le chromosome sexuel puisque seuls les descendants mâles en ont l’attribut physique (phénotype). Dès lors, il va étudier des milliers de générations de drosophiles et construire les premières cartes génétiques de localisation des gènes sur les chromosomes.

     A l’évidence, si l’hérédité est transmise de parents à enfants par des gènes spécifiques portés par leurs chromosomes, il n’est guère possible d’imaginer qu’un changement de conditions du milieu dans lequel vivent les individus puisse permettre l’acquisition de caractères durablement transmissibles. Bien entendu, lors de modifications permanentes de l’environnement, l’Évolution permet à certains caractères d’apparaître (par mutations notamment) mais il s’agit là d’événements rares et bien différents d’une hérédité des caractères acquis…

     C’est précisément ce type de découverte majeure qui va à l’encontre des théories de Lyssenko qui les qualifie donc de science bourgeoise…

L’intrusion de l’idéologie politique dans la démarche scientifique

     On se trouve donc en 1948 devant deux génétiques : la génétique internationale pour laquelle la transmission des caractères des individus se communique par les gènes chromosomiaux (et eux seuls) et la génétique soviétique qui affirme que des caractères peuvent être acquis d’une génération à une autre par une simple manipulation extérieure.

     L’affaire Lyssenko débute en 1948, surtout en France, et elle va opposer violemment scientifiques et politiques, essentiellement les représentants du parti communiste français. C’est d’abord la revue communiste « les Lettres Françaises » qui ouvre le bal avec un article prenant fait et cause pour Lyssenko contre « l’idéologie bourgeoise ». En octobre 1948, le poète stalinien Louis Aragon consacre un numéro complet de sa revue « Europe » aux thèses lyssenkistes, s’improvisant ainsi comme spécialiste de la biologie (!). La  polémique commence à enfler, notamment dans la presse de gauche en dépit des avertissements du biologiste Jean Rostand qui appelle à « ne pas politiser les chromosomes ».

     Certains scientifiques prennent immédiatement leurs distances : c’est, par exemple, le cas de Jacques Monod, chercheur à l’Institut Pasteur et futur prix Nobel, proche du parti communiste, qui pense que la théorie de Lyssenko n’est qu’un mensonge. Plus délicate est la position du prestigieux biologiste Marcel Prenant par ailleurs membre du Comité Central du Parti Communiste et qui essaie dans le journal « Combat » de ménager la chèvre et le chou. Conscient qu’il s’agit probablement d’une fraude, il refusera en 1949 de prendre la défense de Lyssenko et sera exclu du Comité Central du PC en 1950.

     L’adhésion au Lyssenkisme reste peu importante chez les scientifiques mais la situation est différente dans le domaine public où les grandes revues intellectuelles de gauche restent silencieuses sur le sujet : aucune mention du problème, par exemple, dans les « cahiers rationalistes » (organe de l’Union Rationaliste dont le président est Frédéric Joliot-Curie, membre du PCF) ou dans la revue « la Raison Militante » très appréciée des intellectuels de gauche à l’époque. En réalité, la passion militante et l’engagement idéologique ont pris le dessus sur l’analyse objective, ce qui n’est jamais bon dans le domaine scientifique.

La reconnaissance de la fraude

     Dès 1950, dans un petit livre linguistique, Staline prend ses distances avec la notion de science prolétarienne par opposition à la science bourgeoise : la campagne de défense de Lyssenko par le PCF est alors abandonnée et le problème n’est plus soulevé durant toute la décennie qui suit. En URSS, si de temps à autre, la théorie de Lyssenko est remise en cause, il faudra attendre la chute de Nikita Khrouchtchev, son dernier protecteur, en 1965, pour revenir à la génétique internationale. Lyssenko est relevé de ses fonctions à l’Académie des sciences d’URSS cette même année. Il meurt dans un anonymat relatif en 1976, TASS, l’agence de presse soviétique, ne mentionnant sa mort que par un entrefilet.

Les leçons du Lyssenkisme

     Lyssenko – il est important de le souligner – n’a jamais remis en cause le Darwinisme auquel il adhérait pleinement. Il prétendait que les « penseurs bourgeois » avaient dénaturé la pensée du savant anglais et croyait quant à lui à une sorte de néolamarckisme dont on sait qu’il était totalement réfuté par ailleurs. Mais là où les théories de Lamarck correspondaient à une authentique tentative d’explication scientifique en rapport avec son époque, la transmission des caractères acquis de Lyssenko est une fraude évidente s’appuyant sur des expériences jamais vérifiées scientifiquement et s’opposant à une théorie (la génétique) parfaitement documentée par ailleurs.

     Le fait que cette falsification scientifique ait pu être si longtemps admise et défendue par un grand nombre d’intellectuels parfois de bonne foi repose à l’évidence sur un contexte bien particulier : la présence d’une dictature qui se servait de cette pseudo-théorie pour imposer des idées bien précises.

     Une telle supercherie pourrait-elle à nouveau se produire ? Probablement pas avec une telle ampleur quoique… Tant qu’il y aura des dictatures laïques ou religieuses (ou certaines démocraties trop politiquement correctes) désireuses d’imposer une vision manichéenne de la société (et de la Nature), le risque existe.  Il n’en reste pas moins que dans l’affaire Lyssenko, au-delà de la dimension idéologique, il s’est avant tout agi d’une opposition entre la Science et une pseudoscience. Heureusement, sous la contrainte de la réalité, c’est la Science qui l’a définitivement emporté.

Sources :

1. Wikipedia France

2. Pseudo-sciences.org

 Images :

1. vraies jumelles (sources : nerdpix.com)

2. Trofim Lyssenko (sources : fr.wikipedia.org)

3. Mitchourinisme (sources : pseudo-sciences.org)

4. Staline (sources : clg-monet-csp.ac-versailles.fr)

5. Thomas Morgan (sources : daviddarling.info)

6. drosophyles mutante et "sauvage" (sources : nobelprize.org)

7. revue "les Lettres Françaises" (sources : jcdurbant.wordpress.com)

8. l'Inquisition (sources : linquisitionpourlesnuls.com)

(pour en lire les légendes, passer le curseur de la souris sur les illustrations)

 Mots-clés : Ivan Mitchourine - Nikolaï Vavilov - vernalisation - théorie des deux sciences - Gregor Mendel - Thomas Hunt Morgan - drosophyla melanogaster - revue les Lettres Françaises - Jacques Monod - Marcel Prenant - lamarckisme

(les mots en gris renvoient à des sites d'informations complémentaires)

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1. Intelligent Design

2. les mécanismes de l'Evolution

3. la machination de Piltdown

4. les canaux martiens, histoire d'une hystérie collective

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mise à jour : 12 mars 2023 

     Depuis le lancement du premier Spoutnik soviétique le 4 octobre 1957, des milliers de sondes spatiales en tous genres se sont précipitées à l’assaut du cosmos. Parfois simples engins de communication, civils ou militaires, parfois réelles machines d’exploration des autres planètes et du vide intersidéral. Une des plus vieilles de ces sondes, lancée en 1977 et toujours en activité, est Voyager 1. C’est également, de par son ancienneté, celle qui se trouve actuellement le plus loin de la Terre, au point qu’elle est en train de quitter définitivement le système solaire, faisant ainsi d’elle l’objet le plus lointain jamais fabriqué par l’Homme. Retour sur une expédition mémorable.

Le programme Voyager

     Voyager est un programme mis au point par la NASA dès les années 1960 afin d’explorer les planètes dites extérieures, (c'est-à-dire à partir de Mars et au-delà), programme comprenant deux sondes jumelles, forcément dénommées Voyager 1 et 2. Ces engins automatiques, lourdement équipés pour l’époque (800 kg chacun) sont très certainement les deux engins qui ont apporté la plus grande richesse d’informations parmi tous ceux jamais lancés. Plus surprenant encore : alors qu’ils avaient été conçus pour fonctionner à peu prés quatre ans,  ils sont toujours en contact avec leur base de lancement 36 ans plus tard ! Si l’on ajoute que les deux sondes – notamment Voyager 1 - sont à présent à l’extrême limite du système solaire, on comprend tout l’intérêt de capter encore, avec un décalage de plus de douze heures et à la limite de l’audible, un faisceau d’informations sur une région jamais explorée  et presque totalement inconnue du cosmos…

     Pour être allées si loin, ces sondes ne pouvaient évidemment être alimentées que par des générateurs thermoélectriques à radio-isotope (ici du plutonium 238) ou, pour le dire plus simplement, un système à énergie nucléaire. Il était en effet impossible d’utiliser des panneaux solaires classiques puisque, aux confins du système solaire, la lumière de notre étoile est bien trop faible. Pour être certains de ne pas risquer une panne, les ingénieurs de la NASA avaient systématiquement doublé tous les instruments de bord vitaux : c’est ainsi que l’ordinateur principal de Voyager 1, tombé en panne, est depuis remplacé par un ordinateur central de secours…

Les planètes extérieures

     Voyager 2 fut lancée en premier le 20 août 1977 suivie par sa jumelle une quinzaine de jours plus tard. Les deux engins devaient effectuer un grand tour du système solaire, profitant d’un alignement exceptionnel des quatre planètes gazeuses, une conjonction qui ne se répète que tous les 175 ans. En effet, on sait bien que le problème des sondes spatiales est avant tout celui du carburant. Pour économiser ce dernier, cette conjonction planétaire devait permettre de « relancer » à moindre coût les sondes en profitant de ce que l’on appelle une assistance gravitationnelle, à savoir une accélération de la sonde induite par la proximité de la planète survolée. Et c’est bien ce qui se passa. Voyager 2, par exemple, qui avait été programmée (faute de budget) pour n’aller que jusqu’à Saturne, put par ce mécanisme poursuivre jusqu’à Uranus et Neptune …

     Voyager 1, quant à elle, survola Jupiter en 1979 puis Saturne l’année d’après, dépassa en 1998 sa cousine Pioneer 10 (lancée elle en 1972) avant de s’éloigner définitivement en direction de l’espace profond. Et plus particulièrement vers ce que l’on nomme l’héliopause, c'est-à-dire cet endroit très spécial où le vent solaire est stoppé par le milieu interstellaire, un lieu qui marque la limite du système de notre étoile…

Une moisson d’informations

     Les découvertes de nos deux sondes sont si nombreuses qu’il est impossible de les décrire correctement dans ce sujet. Signalons simplement pour mémoire :

. la description pour la première fois des profils détaillés des atmosphères de Jupiter, Saturne et Uranus ;

. la prise en compte de nombreux détails sur les anneaux de Saturne dont on comprenait assez mal l’agencement (voir le sujet : les anneaux de Saturne)

. la mise en évidence autour de Jupiter d’anneaux jusque là restés invisibles de la Terre

. ainsi que d’extraordinaires images très détaillées des anneaux de Neptune et Uranus ;

. la découverte de 33 « nouvelles » lunes orbitant autour des géantes gazeuses ;

. la visualisation de volcans en activité (les premiers en dehors de notre planète) sur Io, satellite de Jupiter, avec des panaches géants montant jusqu’à plus de 300 km au dessus du sol ;

. la description d’un remodelage récent de la surface d’Europe, autre satellite de Jupiter, qui fut identifié ensuite par la sonde Galileo comme une couche de glace d’environ 20 km d’épaisseur recouvrant un gigantesque océan souterrain ;

. mais aussi la perception de l’atmosphère épaisse et dense de Titan (satellite de Saturne) et de geysers géants sur Triton (la plus grosse lune de Neptune) expliquant le réaménagement récent de près de 40% de la surface de cet astre…

     On le voit, la moisson fut vraiment fructueuse et on ne peut s’empêcher de penser à l’étonnement et à la joie qu’aurait ressentis le grand astronome que fut Camille Flammarion, lui qui s’échinait à deviner toutes ces merveilles avec sa lunette astronomique. Pourtant, l’histoire ne s’arrête pas là, bien au contraire, car, en poursuivant leurs routes, ces courageux petits engins nous entraînent encore plus loin.

Au-delà du système solaire

     Des deux jumelles, Voyager 1 est la plus éloignée. Elle file à la vitesse remarquable de 17 km/sec (soit 61 200km/h) ce qui, signalons-le au passage, en fait le deuxième engin le plus rapide jamais construit par l’Homme (après la sonde New Horizon lancée en 2006 pour le survol de la planète naine Pluton). Voyager 1 est à présent située à 18,5 milliards de km du Soleil. Il s’agit là d’un chiffre difficile à appréhender : disons, pour être plus compréhensible, que les informations qu’elle nous envoie encore mettent, à la vitesse de la lumière, plus de douze heures à nous parvenir (ce qui fait plus d’un jour pour une information aller-retour, par exemple un ordre venu de la Terre et contrôlé).

     Cet incroyable éloignement entraîne la sonde aux limites du système solaire, nous l’avons déjà dit, limites qu’elle devrait franchir cette année ou en 2014.

     Que sait-on de cet endroit ? Finalement, pas grand-chose. On sait qu’il s’agit d’un lieu appelé héliopause qui est la limite de l’héliosphère. L’héliosphère, elle, est la gigantesque sphère, allongée en une sorte de bulbe, qui délimite la zone d’influence des vents solaires, ces projections de particules atomiques engendrées par la haute atmosphère de notre étoile. Ces vents solaires repoussent les particules venues de l’espace lointain : lorsque les deux phénomènes se heurtent et s’annihilent, on se trouve dans l’héliopause. Franchir cette limite, c’est abandonner le système solaire et c’est bien ce que fait Voyager 1… tout en continuant de nous renseigner sur le milieu qu’elle traverse.

     Curieusement, si cette mission peut se poursuivre aussi bien, c’est, en plus de la qualité de l’engin, l’effet principal du hasard. En effet, lors de son lancement, les ingénieurs de la NASA n’avaient certainement pas prévu que leur bébé irait si loin et ce qui comptait alors pour eux était l’alignement des planètes gazeuses déjà signalé. Or, en ricochant sur les planètes pour prendre son élan, Voyager 1 a quitté le système solaire par l’avant, c'est-à-dire vers le nez de l’héliosphère, permettant ainsi la poursuite de l’aventure.

     Voyager 1 pourra ainsi renseigner les scientifiques sur ce qu’est ce milieu inconnu en mesurant les particules et les ondes interstellaires affranchies du vent solaire : pour la première fois, un engin d’origine humaine décrira le milieu interstellaire « brut » s’étendant entre les étoiles. On comprend donc l’impatience des astronomes…

La recherche d’une intelligence extraterrestre

     Selon leurs concepteurs, les deux sondes possèdent encore suffisamment d’énergie pour nous renseigner jusqu’en 2020 (le générateur nucléaire de Voyager 1 sera épuisé vers 2025). Elles seront alors à 20 (Voyager 1) et 16,8 (Voyager 2) milliards de km du Soleil, lancées dans une course sans limitation dans l’espace interstellaire. Rien, en effet, n’est susceptible d’arrêter leur course sauf leur passage à proximité d’un autre système stellaire. Ce qui adviendra probablement mais certainement pas tout de suite tant les distances entre les étoiles sont immenses. Voyager 1, par exemple, se dirige vers une petite naine rouge de la constellation de la Girafe (AC+79 3888) qu’elle devrait frôler dans… 40 000 ans environ avant d’atteindre la brillante Sirius dans 296 000 ans ! Pour bien comprendre l'immensité des distances dans l'espace, signalons enfin que si la sonde devait aller en direction de notre plus proche voisine stellaire (ce qui n'est pas le cas) à savoir la naine rouge Proxima du Centaure, elle mettrait environ 75 000 ans... Je réponds d'avance à une question que l'on ne manquera pas de se poser : si Proxima du Centaure est la plus proche du Soleil, comment se ferait-il que Voyager 1 mette plus de temps à l'atteindre que AC+79 3888 ? Tout simplement parce que ces étoiles (et notre Soleil) sont toutes en mouvement et que l'étoile visée par Voyager se rapproche bien plus vite de nous que Proxima...

     Et si les sondes devaient être repérées par une hypothétique intelligence extraterrestre ? L’éventualité a été envisagée dès le début de la mission. Les sondes (comme leurs cousines Pioneer) possèdent à leur bord des informations sur la Terre gravées sur un disque de cuivre accompagné d’une aiguille et d’une cellule pour le lire. On

y trouve, sélectionnés par l’astronome Carl Sagan (un des concepteurs du SETI : voir le sujet : SETI, une quête des extraterrestres), divers éléments tels que plus d’une centaine de photos de différents lieux caractéristiques de notre planète et des schémas indiquant la position de la Terre au sein du système solaire. C’est certainement faire preuve d’un certain optimisme : d’abord parce que, à l’évidence, les scientifiques ne s’attendent pas à ce que les engins rencontrent des créatures extraterrestres du type « aliens versus predators » qui font le bonheur des films de science-fiction. Ensuite, par le fait que, en dépit de leur grand éloignement de notre planète, les distances parcourues sont à l’échelle du cosmos quasiment minuscules…

     Quoi qu’il en soit, on reste admiratif devant cette technologie déjà ancienne et ses multiples possibilités et résultats. La preuve qu’il ne faut jamais désespérer puisque, parties pour un simple voyage sur nos planètes extérieures, les 2 voyager ont été – c’est le moins que l’on puisse dire – jusqu’à aujourd’hui étonnamment vaillantes et prolifiques.

Sources :

1. Wikipedia France

2. http://www.planetoscope.com/

3. http://sciencesetavenir.nouvelobs.com/

4; www.science-et-vie.com/ 

Images :

 1. schéma d'une sonde Voyager (sources : fr.wikipedia.org/)

2. la conjonction planétaire de 1977 (sources : webastro.net)

3. les anneaux de Jupiter (sources : fr.wikipedia.org/)

4. la Terre vue de Voyager 1 (sources : www.astronoo.com)

5. l'héliosphère (sources : www.gurumed.org)

6. le message embarqué par les Voyager (sources : mllecelaneus.blogspot.com)

 (pour en lire les légendes, passer le curseur de la souris sur les illustrations)

Mots-clés : spoutnik - assistance gravitationnelle - Pioneer 10 - héliosphère - héliopause - anneaux de Saturne - Io - Europe - Titan - Triton - sonde Galileo - Camille Flammarion - sonde New Horizon - vent solaire - Sirius - Proxima du Centaure - Carl Sagan - projet SETI

(les mots en gris renvoient à des sites d'informations complémentaires)

Sujets apparentés sur le blog :

1. place du Soleil dans la Galaxie

2. la Terre, centre du Monde

3. vie extraterrestre (1)

4. vie extraterrestre (2)

5. SETI, une quête des extraterrestres

6. les anneaux de Saturne

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mise à jour : 12 mars 2023 

     Afin de mieux se déplacer dans l’ensemble des articles de ce blog, il m’a été souvent demandé d’en dresser de temps à autre un sommaire récapitulatif. Puisqu’il existe à présent plus de 180 sujets abordés, un classement à la fois thématique et chronologique s’impose à nouveau. On trouvera donc ci-après, pour chaque sujet ainsi regroupé, un bref descriptif et, bien sûr, un lien direct vers le texte concerné. Il sera également précisé la discipline scientifique lui servant de support. Je ne saurais également trop conseiller au lecteur de consulter les commentaires en annexe de chacun des articles, certains étant en fait de réels prolongements au texte principal.

Signification des lettres :

 A = astronomie ; B = biologie ; C = cosmologie ; D = divers ; Et = éthologie ; Ev = Évolution ; M = médecine ; Pa = paléontologie ; Ph = physique

Sommaire simplifié 

A. la matière

B. l'Univers

les débuts de l'Univers

l'Univers lointain

l'Univers proche

C. la Vie sur Terre

apparition et contexte

l'Évolution

place de l'Homme

D. résistance de la Vie

E. l'avenir

F. brèves d'astronomie

G. chroniques du vivant

 SOMMAIRE GÉNÉRAL

 A. la matière

1. les constituants de la matière (Ph) : au fait, la matière, c’est quoi, au juste ?

2. le boson de Higgs (Ph) : si longtemps recherché (et récemment découvert), il explique le modèle standard de la physique des particules

3. théorie de la relativité générale (Ph) : la théorie d’Einstein, à présent validée expérimentalement, permet de décrypter la structure de l’Univers macroscopique.

4. la mécanique quantique (Ph) : une physique déconcertante expliquant l’infiniment petit et qui n’a jamais été prise en défaut.

5. la théorie des cordes où l’Univers repensé (A) : une façon élégante de permettre l’unification de la physique quantique avec la relativité générale.

6. matière noire et énergie sombre (A) : quand on observe l’Univers, plus de 90% de la matière manquent à l’appel ; on appelle cette inconnue matière noire… parce qu’on ne sait pas ce qu’elle est !

7. les ondes gravitationnelles (A) : pour le centenaire de la parution de la théorie de la relativité générale, il manquait la preuve de l'existence des ondes gravitationnelles prévues par Einstein : c'est fait !

8. matière noire et théorie MOND (A) : et si c'était les lois de la physique newtonienne qui étaient à revoir ? 

B. L’univers

Les débuts de l’Univers

1. avant le Big bang (C) : y avait-il un « avant » et comment pouvait-il bien se présenter ?

2. Big bang et origine de l’Univers (C) : qu’est-ce que la théorie du Big bang ?

3. juste après le Big bang (C) : les tout premiers instants de l’Univers

4. fonds diffus cosmologique (A) : la découverte qui permit de valider la théorie du Big bang

5. les premières galaxies (A) : comment et quand se sont-elles formées ?

6. les étoiles primordiales (A) : les étoiles qui apportèrent les éléments lourds aux générations stellaires suivantes… et permirent l’apparition de la Vie

7. HD 140283, retour sur les étoiles primordiales (A) : l'histoire d'une très très ancienne étoile qui passe à notre portée et permet une observation plus précise des débuts de notre Univers

8. L'Univers, passé et avenir (C) : un condensé de la vie de notre univers avec un renvoi à des articles dédiés. Pour avoir une vue d'ensemble.

L’Univers lointain

1. distances et durées des âges géologiques (A) : il est si difficile d’imaginer ce que représentent un milliard d’années ou un million d’années-lumière ; on trouvera ici quelques comparaisons pour se faire une idée

2. l’expansion de l’Univers (A) : l’Univers est en expansion, certes, mais jusqu’où et jusqu’à quand ?

3. céphéides (A) : une catégorie d’étoiles très spéciales qui permit de calculer les distances stellaires et galactiques

4. Edwin Hubble, le découvreur (A) : le premier à comprendre que des milliards de galaxies existent en dehors de la nôtre

5. les galaxies (A) : ces assemblages de milliards d’étoiles suivent des transformations évolutives à présent bien documentées

6. galaxies cannibales (A) : on sait à présent que les galaxies se forment en avalant leurs voisines plus petites

7. pulsars et quasars (A) : ces étranges objets du ciel ont livré une partie de leur mystère

8. trous noirs (A) : l’ultime aboutissement de la mort des étoiles supergéantes

9. le nom des étoiles (A) : quand et par qui les étoiles les plus proches de notre environnement ont-elles été baptisées ?

10. la couleur des étoiles (A) : pourquoi les étoiles ne sont-elles pas toutes de la même couleur ?

11. mort d’une étoile (A) : selon leur taille, les étoiles n’ont pas toutes le même destin

12. novas et supernovas (A) : à quel type d’étoiles rattacher ces « astres nouveaux » qui se mettent soudain à briller transitoirement de mille feux ?

13. étoiles doubles et systèmes multiples (A) : les étoiles solitaires comme notre Soleil sont-elles la règle dans l’Univers ?

14. amas globulaires et traînards bleus (A) : pourquoi de nouvelles étoiles apparaissent-elles dans des amas stellaires vieillis et réputés « stériles » ?

15. planètes extrasolaires (A) : combien y a-t-il de systèmes solaires identiques au nôtre ?

16. la saga des rayons cosmiques (A) : quel est le phénomène cataclysmique à l'origine de ces particules de haute énergie qui bombardent la Terre à chaque instant ? On aura mis 100 ans à le savoir avec une quasi-certitude... 

17; Sagittarius A, le trou noir central de notre galaxie (A) : chaque galaxie semble posséder en son centre un trou noir géant; la nôtre ne fait pas exception or, en ce moment, un événement qui s'est produit il y a 26 000 ans nous permet d'en savoir un peu plus sur ce monstre caché...

18. le télescope spatial Hubble (A) : bien qu'il ait observé tout l'univers, c'est dans le domaine du lointain que Hubble a véritablement permis une révolution des connaissances. On revient ici sur l'aventure de ce merveilleux petit outil.

19. la formation des planètes (A) : s'inspirant de l'observation du système solaire, les scientifiques pensaient avoir compris la génèse d'un système planétaire. L'étude récente des exoplanètes a montré qu'on était encore loin du but...

20. sursauts gamma (A) : quelle est leur nature ? Leur fréquence ? Que signifient-ils dans l'histoire du cosmos ? Sont-ils dangereux pour l'Homme ? Beaucoup de questions et, heureusement, des débuts de réponses...

21. vie extraterrestre (1) (A) : quelles conditions pour que la Vie existe sur une autre planète que la Terre ? Envisageons d'abord les facteurs limitants...

22. vie extraterrestre (2) (A) : ... avant d'aborder les conditions nécessaires et chercher à évaluer statistiquement la probabilité d'une telle éventualité

23. les étrangetés de l'Univers (A) : plusieurs anomalies fondamentales ne peuvent être expliquées par le modèle standard : faut-il remettre ce dernier en cause ?

24. les frontières de l'Univers (A) : avant de passer la main, une dernière mission a été dévolue au télescope spatial Hubble : l'études des champs célestes profonds. La mission se nomme Hubble Frontier Fields et, dès le début, elle est passionnante !

25. la Voie lactée (A) : on évoque souvent la Voie lactée, on la voit même par les belles nuits sans Lune mais la connait-on vraiment ? Peut-être est-ce le moment de faire le point sur notre monde...

26. promenade nébuleuse (A) : quelques très belles images de nébuleuses connues agrémentées de quelques commentaires sur des phénomènes moins connus...

27. étoiles géantes (A) : Y a-t-il plusieurs types d'étoiles géantes ? Quelle différences entre une géante rouge et une supergéante bleue ? On trouvera nombre de réponses dans l'article.

28. exolunes (A) : rien que dans notre galaxie, il y a environ 200 milliards d'étoiles et la plupart sont certainement entourées de cortèges de planètes... avec autant de lunes qui, justement, semblent l'endroit rêvé pour l'apparition d'une forme de vie.

29. naissance des étoiles (A) : Y a-t-il de nombreuses naissances stellaires dans l'univers et si oui, en connait-on tous les mécanismes ?

30. la galaxie d'Andromède M31 (A) : quelques nouvelles de notre grande voisine

31. des galaxies aux superamas (A) : comment est organisé l'Univers et quelle y est notre place ?

32. le mystère Bételgeuse (A) : l'importante et soudaine baisse de luminosité de la supergéante rouge Bételgeuse est-elle un signe précurseur de son explosion en supernova ? 

33. premières photos du télescope spatial James Webb (A) : il y aura un avant et un après suite à la mise en service de cet extraordinaire outil : en voici les preuves...

34. naissance de la Voie Lactée (A) : on en sait plus sur les premières années de notre galaxie... 

35. Où sont les extraterrestres ? (A) Vu l'immensité de l'univers, les civilisations développées devraient être nombreuses mais on ne trouve les traces d'aucune : pourquoi ? C'est le paradoxe de Fermi.

36. les étoiles Wolf-Rayet (A) : il s'agit d'un genre d'étoiles ayant longtemps posé problème aux scientifiques qui ne comprenaient pas ce qu'elles étaient. Grâce notamment au télescope spatial James Webb on en sait plus à leur sujet et c'est passionnant.

37. la tension de Hubble (A) : l'univers est en expansion et celle-ci s'accélère. Les mesures étantdivergentes, le télescope spatial James Webb apporte quelques précisions

 L’Univers proche

1. astronomie et astrologie (A) : deux terminologies assez proches qu’il ne faut surtout pas confondre !

2. origine du système solaire (A) : quand et comment s’est formé notre système solaire ?

3. place du Soleil dans la Galaxie (A) : où se situe précisément notre étoile dans sa galaxie, la Voie lactée ?

4. la Terre, centre du Monde (A) : la Terre tourne autour d’une étoile banale, le Soleil, semblable à des milliards d’autres. Il aura fallu aux Hommes bien des polémiques pour accepter cette petite leçon d’humilité.

5. la mort du système solaire (A) : on sait exactement comment finira notre système solaire. Heureusement, ce n’est pas pour tout de suite.

6. l’énigme des taches solaires (A) : retardé dernièrement de plusieurs années, on comprend mal pourquoi le « cycle » des taches solaires s’est récemment révélé si irrégulier

7. météorites et autres bolides (A) : quels sont les objets susceptibles de s’écraser sur notre planète et peut-on prévoir un éventuel danger à venir ?

8. les canaux martiens, histoire d’une illusion collective (A) : ils voulaient tant croire à l’existence des Martiens… mais ce n’était qu’un phantasme

9. l’énigme de la formation de la Lune (A) : difficile d’expliquer la formation de notre satellite, pourtant si indispensable à la Vie sur Terre. Est-elle une exception ?

10. les anneaux de Saturne (A) : une des merveilles de la Nature qui a passionné nombre de scientifiques durant des siècles

11. les sondes spatiales Voyager (A) : une extraordinaire aventure, riche en informations mutiples, et qui est loin d'être terminée

12. L'étoile du berger (A) : Vénus, la planète soeur, voire la jumelle de la Terre mais totalement impropre à la Vie tant ses conditions de surface sont infernales... Pourquoi des évolutions si différentes alors qu'au départ tout rapprochait ces deux planètes ?

13. La ceinture de Kuiper et ses mystères (A) : au delà de Pluton commence une zone étrange peuplée de multiples objets de toutes tailles et de tous genres. Nos sondes spatiales commencent à explorer cet univers primordial.

14. Curiosity, un étranger sur la planète Mars (A) : voilà à présent cinq ans que la petite machine parcourt le sol de Mars en envoyant sur Terre une foule d'infos. Retour sur cette mission et la longévité exceptionnelle du robot.

15. Le Soleil, une étoile ordinaire (A) : et si on parlait un peu de notre propre étoile ?

16. Neptune et Uranus, planètes de glaces (A) : dans le système solaire, on connaissait l'opposition entre planètes telluriques et géantes gazeuses mais voici que, pour ces dernières, les scientifiques distinguent deux catégories. Qu'en est-il exactement ?

17. Europe et Titan, des terres de vie ? (A) : avant de pouvoir trouver des signes de vie autour d'étoiles plus ou moins lointaines, reste l'exploration du système solaire dont deux (voire trois) planètes sont des candidates sérieuses...

aisse

la vie sur la Terre

apparition et contexte

1. l’origine de la Vie sur la Terre (B) : grâce à l’américain Stanley Miller, on sait maintenant que la Vie peut naître de quelques éléments simples

2. pour une définition de la Vie (D) : à propos, qu’est-ce que la matière vivante ?

3. le hasard au centre de la Vie (B) : et si, comme pour la physique quantique, le hasard était également au centre des phénomènes biologiques ?

4. la mort est-elle indispensable ? (Ev) : l’Évolution aurait pu sélectionner un autre devenir pour les êtres vivants que leur mort biologique...

5. la querelle sur l’âge de la Terre (Ph) : Quel est l’âge de la Terre ? 5000 ans ? Un million d’années ? Plus ? Cette question fut le centre d’un âpre débat il n’y a pas si longtemps

6. la dérive des continents ou tectonique des plaques (Ph) : Wegener fut un précurseur en expliquant que la couche superficielle de la Terre se remodèle sans cesse mais si lentement que nous ne pouvons le percevoir

7. indifférence de la Nature (Et) : la Nature se moque bien des conventions humaines. Ce qui compte pour elle, c’est la survie du plus apte dans un environnement indifférent aux souffrances des uns et des autres

8. les extinctions de masse (Ev) : à au moins cinq reprises, la Vie faillit totalement disparaître de la surface de notre planète. Une raison certaine pour ne pas provoquer une sixième extinction par nos agissements inconsidérés

9. l’empire des dinosaures (Ev) : qui étaient-ils et pourquoi les grands sauriens dominèrent-ils la terre durant si longtemps ?

10. la disparition des dinosaures (Ev) : retour sur la dernière extinction de masse… qui permit l’émergence des mammifères, et donc de l’Homme

11. placentaires et marsupiaux, successeurs des dinosaures (Ev) : pourquoi les mammifères placentaires ont-ils presque partout supplanté leurs cousins marsupiaux ?

12. Vie animale et colonisation humaine (Et) : l'explosion des activités humaines sur un territoire limité, notre planète, ne peut que se faire au détriment des autres êtres vivants. Certains arrivent à s'adapter mais la plupart sont directement menacés. Comment faire pour préserver cette biodiversité ?

13. la grande extinction du Permien (Ev) : des cinq grandes extinctions de masse que rencontra la Vie sur Terre, celle du Permien fut la plus terrible. On s'efforce d'en décrypter les causes et les conséquences…

14. la Terre boule de neige (Ph) : une phase précoce de la vie de la Terre qui, si elle avait duré, aurait interdit l'apparition de la Vie sur la planète

15. Dinosaures : approche chronologique (Ev) : Retour sur la saga des dinosaures pour mieux comprendre comment cela s'est passé

l’Évolution

1. les mécanismes de l’Évolution (Ev) : Darwin a bouleversé notre connaissance du monde des vivants grâce à la découverte des lois de l’Évolution. En voici l’essentiel résumé dans ce texte

2. le schiste de Burgess (Ev) : revisitée par les paléontologues modernes, l’étude des animaux des origines, notamment ceux du schiste de Burgess, nous explique ce que nous sommes

3. la théorie des équilibres ponctués (Ev) : Gould et Eldredge complètent avec leur théorie d’une Évolution discontinue l’approche darwinienne classique

4. l’Évolution est-elle irréversible ? (Ev) : l’Évolution transforme les espèces au fil des millions d’années mais un retour en arrière est-il possible ? Pourrait-on voir renaître des animaux aujourd’hui disparus ?

5. la notion d’espèce (B) : il est facile de différencier un chien et un chat mais quels sont réellement les critères objectifs qui permettent de relier un être vivant à une espèce précise ?

6. le rythme de l’évolution des espèces (Ev) : les espèces qui peuplent notre planète se transforment au fil du temps mais pas toutes de la même manière et à la même vitesse. Quelles en sont les raisons ?

7. l’œil, organe-phare de l’Évolution (Ev) : les créationnistes en avaient fait leur cheval de bataille antidarwinien. Contresens total : l’œil est, au contraire, un organe qui vient renforcer la théorie de l’Évolution

8. évolution de l’Évolution (Ev) : la science de l’Évolution démontre ici – s’il en était besoin – qu’elle n’est certainement pas quelque chose de figé

9. reproduction sexuée et sélection naturelle (Ev) : la reproduction sexuée semble contredire la théorie de l’Évolution mais, en y regardant de plus près, on se rend compte que c’est tout le contraire

10. comportements animaux et Évolution (Ev) : parfois, l’Évolution semble emprunter des chemins difficiles à comprendre mais il y a toujours une explication

11. le mimétisme, une stratégie d’adaptation (Ev) : quel meilleur moyen d’économiser temps et énergie que de simplement copier son voisin mieux équipé pour tromper les prédateurs ?

12. parasitisme et Évolution (Ev) : autre forme d’adaptation, le parasitisme est répandu dans tous les milieux et pour pratiquement toutes les espèces

13. insectes sociaux et comportements altruistes (Et) : contrairement à ce que l’on pourrait croire, dans la Nature, l’altruisme débouche toujours sur un bénéfice secondaire. De ce fait, l’altruisme « réel » n’existe pas.

14. domestication et Évolution (Ev) : la domestication, elle aussi, est une forme d’évolution. Dans cet article, on cherche à comprendre comment elle se déroula et quels en furent les acteurs

15. l’inné et l’acquis chez l’animal (Ev) : quelle est la part des comportements innés (génétique) et acquis (apprentissage individuel) chez les animaux ? Un autre texte (cf. plus bas) pose la même question à propos de l’Homme.

16. intelligence animale (1) (Ev) : dans ce texte, on passe succinctement en revue les différentes croyances philosophico-scientifiques sur l’intelligence animale, depuis l’antiquité jusqu’à nos jours, avant d’aborder son évaluation (article suivant)

17. intelligence animale (2) (Ev) : les animaux peuvent-ils faire preuve d’une intelligence réelle et comment évaluer cette dernière ?

18. Évolution et créationnisme (Ev) : les créationnistes sont-ils autre chose que des ennemis de la Science ?

19. Intelligent Design (Ev) : la tentative des créationnistes pour « scientifiser » leurs opinions battues en brèche par l’avancée des sciences. Raté !

20. réponses aux créationnistes (Ev) : quelques contre-arguments à opposer aux créationnistes… si l’on a du temps à perdre !

21. science et créationnisme (Ev) : les créationnistes tentent « d’expliquer » le Monde en partant d’un apriori. Depuis Galilée et Descartes, on sait qu’il s’agit là d’une démarche antiscientifique…

22. l'affaire Lyssenko (B) : pour des raisons essentiellement idéologiques, Lyssenko fit perdre quarante ans à la génétique russe. Un parfait exemple de pseudo-science !

23. l'explosion cambrienne (Ev) : durant des milliards d'années, la Vie resta rudimentaire et, d'un coup, au Cambrien, en quelques millions d'années, apparurent toutes les formes d'animaux. Bien plus encore qu'aujourd'hui puisque la plupart de ces espèces sont à présent éteintes. Pourquoi une telle biodiversité en si peu de temps ?

24. la tentation du gigantisme (Ev) : il existe bien des façons de se préserver des prédateurs et donc de survivre. Au mésozoïque (ou ère secondaire), des dinosaures jouèrent la carte du gigantisme et cela leur a bien réussi puisqu'ils règnèrent près de 130 millions d'années !

25. l'ensauvagement ou la domestication à l'envers (Et) : plusieurs milliers d'années pour domestiquer les espèces animales qui le permettent mais à peine quelques générations pour que celles-ci retournent à l'état sauvage. L'empreinte de l'Homme est moins pregnante que l'on croit !

26. la nuit du chasseur (ou la prédation nocturne) (Ev) : la prédation est le moteur de la Vie : c'est elle qui fait évoluer les espèces. La nuit, elle tout aussi présente mais revêt parfois des caractères suprenants...

27. le voyage du Beagle et ses conséquences (Ev) : retour sur l'historique du voyage qui permit à Darwin d'imaginer ses lois sur l'Évolution et la sélection naturelle et sur les années de combat qui suivirent.

28. spéciations et évolution des espèces (Ev) : plus de 20 millions d'espèces pour des milliards de milliards d'individus... issus de quelques cellules indifférenciées il y a 3 milliards d'années : comment cela a-t-il été possible ?

29. intelligence animale collective (Ev) : comment expliquer que, chez certaines espèces animales, alors que chaque individu a des ressources cognitives limitées, le groupe dont il fait partie est capable de réaliser des actions parfois stupéfiantes d'intelligence ?

30. la sélection naturelle (Ev) : pilier de la théorie de l'Évolution, elle est souvent, volontairement ou non, mal comprise. Retour sur les fondamentaux.

31. retour sur la théorie de l'Évolution (Ev) : et si on résumait un peu tout ce qui a été écrit sur le sujet depuis le début ? On signalera les articles plus spécialisés au fur et à mesure du texte.

32. des dinosaures de jadis aux oiseaux d'aujourd'hui (Ev) : on a longtemps cru que l'archéoptéryx, fossile volant découvert au début du XXème siècle, était l'ancêtre des oiseaux. La vérité est bien plus incroyable : les oiseaux sont issus des théropodes carnivores comme le vélociraptor !

33. l'instinct animal (Ev) : comment met-on en évidence une réponse instinctive en éthologie ? Quelle est la part de l'apprentissage ?

34. les insectes géants du carbonifère (Ev) : Il y a très longtemps, en cette période de l'ère primaire appelée carbonifère, bien avant les dinosaures, c'étaient les insectes qui régnaient en maîtres et certains d'entre eux avaient atteint des tailles inimaginables. Comment peut-on expliquer ce soudain gigantisme, puis sa disparition ?

35. hasard, contingence et nécessité (Ev) : l'évolution des espèces se fait-elle au hasard des transformations du milieu dans lequel elles se trouvent ?

36. le parasitisme spécialisé du coucou (Et) : le coucou, animal bien connu de nos contrées, a développé au fil du temps un parasitisme très élaboré, parfait exemple de ce à quoi peut conduire l'Évolution.

37. le monde étrange des insectes (Ev) : un monde où seule compte la transmission des gènes au sein d'une nature indifférente.

place de l’Homme

1. le propre de l’Homme (Ev) : l’Homme, animal parmi d’autres, est-il si différent des autres êtres vivants ? Une différence de degré, certainement, mais pas de nature

2. la bipédie, condition de l’intelligence ? (Ev) : la bipédie n’a pas libéré la main comme on le croyait jadis. Est-elle néanmoins indispensable à l’épanouissement de l’intelligence ?

3. le dernier ancêtre commun (Ev) : et s’il n’existait tout simplement pas ?

4. East Side Story, la trop belle histoire (Ev) : on pensait, avec Yves Coppens, avoir trouvé la terre d’origine de l’Homme. On se trompait.

5. Néandertal et Sapiens, une quête de la spiritualité (Ev) : Néandertal était un homo à part entière, aussi intelligent que Sapiens. Pourquoi a-t-il disparu si totalement ?

6. les humains du paléolithique (Ev) : trois espèces d’hommes vivaient simultanément sur notre globe il y a seulement quelques milliers d’années. Une seule a survécu : la plus agressive ?

7. l’inné et l’acquis chez l’Homme (Ev) : en dépit de son relatif gros cerveau, l’Homme est un animal comme les autres ; a-t-il encore une part importante de caractères innés en lui ou s’est-il définitivement « civilisé » ?

8. la machination de Piltdown (Pa) : la Science, elle aussi, a ses faux prophètes et ses mystificateurs. Retour sur un raté emblématique.

9. l’âme (D) : pure spéculation d’essence religieuse ou existence réelle ?

10. la néoténie (Ev) : c'est la persistance de caractères infantiles à l'âge adulte et cette faculté très spéciale, particulièrement présente chez l'Homme, est une des clés de son succès adaptatif.

11. l'apparition de la conscience (Ev) : la conscience humaine est-elle apparue brutalement ou progressivement ? Chez un seul préhumain ? Plusieurs ? Directement chez homo sapiens ? Les réponses sont connues et rappelées dans ce texte...

12. du nouveau dans la généalogie de l'Homme avec Homo naledi (Ev) : nouvel homo ou nouvel australopithèque ? La découverte de fossiles dans la grotte de Naledi montre combien la lignée ayant conduit à Sapiens est foisonnante.

13. le mythe du chaînon manquant (Ev) : les créationnistes avancent toujours cet argument "d'absence de formes intermédiaires" mais c'est que ces "maillons manquants" n'existent que dans leur imagination !

14. les sentiments des animaux (Et) : les animaux eux aussi ont des sentiments et, par rapport à l'Homme, il ne s'agit pas d'une différence de nature mais de degré.

résistance de la Vie

1. l’agression (Et) : elle n’est pas ce que l’on croit, à savoir un comportement archaïque, mais, pour la Nature au contraire, un moyen de régulation des populations d’êtres vivants

2. cellules-souches (M) : incroyable espoir de guérison pour des millions d’êtres ou cauchemar eugénique ?

3. les mécanismes du cancer (M) : quels mécanismes sont susceptibles de faire apparaître les cellules cancéreuses ?

4. la notion de mort chez les animaux (Et) : on évoque le suicide de certains animaux mais ont-ils la notion de leur propre fin ?

5. superprédateurs et chaîne alimentaire (Ev) : sans les superprédateurs, pas de chaîne alimentaire harmonieuse d’où la nécessité de ne pas faire disparaître ces animaux de façon inconsidérée

6. les grandes pandémies (M) : une pandémie est-elle un facteur de régulation naturel ? Dans tous les cas, méfions-nous car nous ne sommes pas à l’abri de tels cataclysmes

7. grippe H1N1, inquiétudes et réalités (M) : l’épidémie était inquiétante car inconnue. Si elle revenait, faudrait-il à nouveau s’alarmer ?

8. le vaccin de la grippe H1N1 (M) : l’épidémie de grippe A fut la première du genre ; fallait-il se faire vacciner et quels sont les sujets les plus à risque ?

9. Retour sur la grippe H1N1 (M) : l’épidémie n’a pas été aussi redoutable qu’attendue ; quelles sont les leçons à retenir pour l’avenir ?

10. médecines parallèles et dérives sectaires (M) : entre médecines alternatives et charlatanisme, où se situe la limite ?

11. l’homéopathie (M) : discipline géniale et injustement décriée ou simple effet placebo ?

12. la mémoire (M) : tout être vivant a besoin de mémoire pour survivre mais la méoire, au fond, c'est quoi ?

13. Homo sapiens et la violence (Ev) : et si la violence faisait partie de l'Homme et que, plus encore, elle soit indispensable à sa survie ?

L’avenir

1. la paléontologie du futur (Pa) : comment prévenir nos lointains descendants des dangers enfouis ici ou là que nous leur laissons en héritage ?

2. vie extraterrestre (1) (A) : une vie, même fort différente de la nôtre, est-elle possible hors de la Terre ?

3. vie extraterrestre (2) (A) : et si, avec Asimov, on cherchait à calculer la probabilité d’une telle éventualité ?

4. SETI, une quête des extraterrestres (A) : SETI est une formidable expérience d’étude d’une éventuelle vie extraterrestre… jusqu’à présent sans résultats

5. ressusciter les dinosaures (Ev) : un rêve pas si fou que ça !

BRÈVES D'ASTRONOMIE

Ciel lointain

* voir dans le passé

* nombre des étoiles dans le ciel

* pulsars et quasars

* paradoxe de la nuit noire

* nouvelle étoile dans le ciel

* combien d’étoiles mortes dans le ciel ?

* formation des planètes

Ciel lointain (2)

* étoiles errantes

* galaxies cannibales

* mobilité des étoiles atour du système solaire

* supernova

* lentille gravitationnelle

* l’erreur du laboratoire de Parkes

* fausse nova

Ciel lointain (3)

* systèmes planétaires multiples

* l’exoplanète Kepler452b

* delta Cephei, la première céphéide

* la plus ancienne galaxie

* Zeta Ophuichi, une étoile en fuite

* quatre quasars

* l’étrange étoile KIC 8462852

* étoiles cannibales

Ciel lointain (4)

* Bételgeuse vue de près

* système à trou noir V404 Cygni

* la plus brillante des supernovas

* 2MASS J2126 planète errante en apparence

* nébuleuse de la Carène

* une naine blanche destructrice

Ciel lointain (5) : galaxies

* le quintette de Stephan

* galaxie étrange (galaxie du Condor)

* la galaxie dans Eridan et sa supernova

* encore plus de galaxies

* une galaxie bien étrange (NGC 660)

* Centaurus A, galaxie à noyau actif

* galaxies reliées (SDSS J1531 3414)

* la plus lointaine du Groupe Local (galaxie WLM)

Ciel lointain (6)

* l'amas globulaire Oméga du Centaure

* Êta Carinae, la bombe à retardement

* la nébuleuse de l'oeil du chat

* la mort du système solaire

* les céphéides, des phares dans l'espace

* pouponnière d'étoiles et vent stellaire

* les piliers de la création

Ciel lointain (7)

* la galaxie dans Eridan et sa supernova

* encore plus de galaxies !

* quasars disparus

* supernova dans la poussière galactique

* mort de Palomar 13

* voir l'invisible

* l'Hexagone d'Hiver

* place du Soleil dans la Galaxie

Ciel lointain (8)

* l'amas des Pléiades

* la nébuleuse de la tête de cheval bleu

* les dentelles du Cygne

* la couleur des étoiles

* l'avenir (lointain) du Soleil

* la supernova de Tycho Brahe

* une galaxie bien étrange

Ciel lointain (9)

la matière noire, cette inconnue 

bulle céleste

le grand vide de l'espace

M7, l'amas de Ptolémée

la galaxie du Marsouin

la plus lointaine galaxie du groupe local

faire du neuf avec du vieux

la nébuleuse de l'Esquimau

étoiles géantes volatiles bleues

Ciel lointain (10)

copie conforme (NGC 891)

la croix d'Einstein

la rose de Caroline (NGC 7789)

galaxies pouponnières (NGC 4038 et 4039)

la galaxie du Triangle M 33

l'anneau de Fomalhaut

interactions galactiques (NGC 5560, 5566 et 5569)

M 83, la galaxie aux mille pierres précieuses

une rose dans le ciel (Arp 273)

Ciel lointain (11)

mort d'une galaxie (NGC 1277)

l'étoile la plus lointaine observée

la galaxie du Chas de l'Aiguille (NGC 247)

ridelles galactiques (NGC 474)

les colères de Proxima du Centaure

la galaxie de la Roue de Chariot (ESO 350-40)

la beauté de la nébuleuse Trifide (M 20)

bizarreries planétaires

Ciel lointain (12)

vestiges galactiques

galaxie à noyau polaire

HH 24, naissance d'une étoile

étoiles et nébuleuses de poussière

les trous noirs des galaxies en fusion

la nébuleuse d'Orion, pépinière d'étoiles

galaxie spirale cotonneuse NGC 4414 et matière noire

RS Puppi, vraie céphéide dans la Voie lactée

amas globulaire 47 Tucanae NGC 104

des fantômes dans l'espace

ciel lointain (13)

NGC 55, galaxie irrégulière

les nuages de Magellan

l'œil de la nébuleuse

R Leponis, l'étoile-vampire

la galaxie du Hamburger

la nébuleuse de l'Ange Céleste

rémanent fantomatique

l'amas globulaire M22 et ses deux compagnon

galaxie poussiéreuse

nébuleuse du Cocon

ciel lointain (14)

galaxie masquée (IC 342)

galaxie du Sculpteur (NGC 253)

Eta Carinae dans toute sa splendeur

NGC 1512, galaxie atypique

nébuleuse du Crabe

le casque de Thor (NGC 2359)

une étrange spirale

le Crabe Austral

le triplet du Lion

la galaxie du Têtard et sa longue traîne

nébuleuses, bulles spatiales et galaxies lointaines

la nébuleuse du Crayon

l'amas stellaire Trumpler 14

RS Puppi, un phare dans l'espace

la galaxie du Sombrero

lentilles gravitationnelles

les étoiles les plus brillantes

la superbulle Henize 70

Sharpless 397, étoile de Wolf-Rayet

rémanent de supernova G 292.0-1.8

les jumelles siamoises (NGC 4564-67-68)

la galaxie aux mille rubis (M83, la Roue de Feu)

planètes, nébuleuses et galaxies

les tourbillons de Jupiter

regards lointains sur la Terre

le sourire du chat de Cheshire (lentilles gravitationnelles)

la danseuse espagnole (NGC 1566)

l'oeil de Sauron (nébuleuse du Sablier)

nuit sur Pluton

transit Mercure-Soleil

les cratères de la Lune

une sœur de la Voie lactée (NGC 4321/M100)

traces dans le ciel (galaxie de l'Écharde)

galaxies, nébuleuses, amas stellaires et rémanents

les souris galactiques

Hyades et Pléiades

les treilles d'Europe

la tête de sorcière

NGC 4921, la galaxie anémique

Cassiopée A

l'amas de galaxies d'Antilia

galaxies en fusion

galaxie de Seyfert M106

étoiles, planètes, météores, nébuleuses, superamas et galaxies

l'étoile de feu

explosion au ralenti

Jupiter dans toute sa splendeur

l'amas ouvert de la Carène

galaxie géante

les Lyrides

protosuperamas Hyperion

l'oeil de Sauron (galaxie NGC 4151)

la galaxie de Bode

un paysage hétéroclite

le crépuscule tombe sur NGC 891

Téthys, nébuleuses et galaxies

Téthys

nébuleuse de la Tarentule

création d'étoiles près de la nébuleuse de la Carène

nébuleuse de la Méduse

M106, galaxie des Chiens de Chasse

S4714, l'étoile la plus rapide de la Galaxie

la nébuleuse du Cône et son voisinage

sœurs galactiques

le triplet du Lion

galaxie du Moulinet

BRÈVES DE PALÉONTOLOGIE / ÉVOLUTION

Chroniques du vivant 1

* espèces en voie de disparition

* intelligence des corvidés

* l’homme de Néandertal, cet inconnu

* un poisson vieux de 420 millions d’années

* les couleurs du monde sous-marin

* crocodiles futés

* l’animal le plus âgé jamais découvert

Chroniques du vivant (2)

* le braconnage des éléphants ne faiblit pas

* mémoire des animaux

* la plus ancienne des Américaines

* la déforestation, une plaie moderne

* la sixième extinction de masse

* les sentiments des animaux

* l’outil n’est pas le propre de l’Homme

* prédation nocturne

Chroniques du vivant (3)

* lueur d'espoir pour le corail

* l'ennemi n'est pas toujours celui qu'on croit

* une araignée héroïque

* le plus vieux meurtre du monde

* un imitateur doué

* éthologie : la politique de l'infanticide

* oiseau faussaire

Crédits photos :

1. la Terre la nuit, vue de l'espace ( sources : gizmodo.fr)

2. boson de Higgs (sources : slate.fr)

3. fonds diffus cosmologique (sources : astronomie.skyrock.com)

4. le petit nuage de Magellan (sources : cieletespace.fr)

5. les anneaux de Saturne (sources : ascensionplanetaire.com)

6. la Pangée (sources : fr.wikipedia.org/wiki/Pangée)

7. mimétisme : un turbot (sources : ecosociosystemes.fr)

8. Neandertal (sources : lekinorama.com)

9. superprédateur : le grand requin blanc (sources : dinosoria.com)

10. vue d'artiste d'une exoplanète (sources : morbius.unblog.fr)

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Mise à jour : 9 novembre 2024

     Dans l’article précédent (voir : l’intelligence animale – 1), nous avons évoqué les problèmes posés par l’évaluation de l’intelligence des animaux et grossièrement résumé ce qu’avaient pensé du sujet les philosophes et scientifiques des siècles passés. Essayons à présent – à l’aide de quelques exemples forcément arbitraires – de cerner un peu plus cette faculté d’adaptation à des situations nouvelles, cette intelligence des animaux. Au préalable, rappelons néanmoins ce que nous avons précédemment souligné : il ne faut pas trop interpréter cette intelligence à l’aune de préjugés humains et se souvenir que l’intelligence de nos amies les « bêtes » n’est pas forcément ce que l’on croit.

Comment isoler des critères d’évaluation ?

     À la différence de la taille d’un cerveau facilement mesurable, l’intelligence est un concept abstrait : c’est le « comportement » intelligent qui est observable et, dans une certaine mesure, quantifiable. Un premier écueil apparaît toutefois : il peut sembler facile de classer les « degrés » d’intelligence en fonction de résultats plus ou moins élevés à des tests mais encore faut-il faire la part de ce qui, dans certains comportements complexes ou parfaitement adaptés, revient à des programmes prédéterminés. Je pense, par exemple, à des actions animales qui peuvent paraître comme « extraordinaires » d’astuce (d’intelligence ?) : la construction du nid d’un oiseau, l’utilisation « d’outils », voire les comportements extrêmes de certains insectes sociaux (voir le sujet : insectes sociaux et comportements altruistes). Il n’y a en pareil cas aucune intelligence au sens que nous lui donnons mais des réponses adaptatives acquises au cours de l’Évolution, fussent-elles ingénieuses. Rappelons d’ailleurs ici que l’adaptation d’un animal à un nouvel environnement ne peut jamais se transmettre par voie génétique mais uniquement d’un individu à l’autre par imprégnation ou simple imitation. L’adaptation « génétique », elle, s’acquiert par la sélection naturelle de « mutants » mieux adaptés et cela au fil des siècles. L’intelligence d’un individu devra donc s’évaluer face à une situation inédite mais aussi à sa capacité à transmettre éventuellement l’acquis à ses congénères… Cela dit, sur quels critères va-ton se reposer pour une telle évaluation ?

Quels critères retenir ?

      Tout le problème est effectivement de savoir identifier les critères à retenir pour démontrer l’intelligence de certains animaux. C’est un problème délicat et qui l’est d’autant plus lorsque l’on « descend » dans l’échelle du vivant. Quelques uns font néanmoins l’unanimité.

. la mémoire : suivant en cela Aristote (voir sujet précédent), force est de constater qu’il est impossible d’acquérir un comportement individuel nouveau en l’absence de mémoire. Or, contrairement à ce que beaucoup pensent, les animaux ont une mémoire très aiguë : ils développent leurs facultés d’adaptation par l’apprentissage suivi d’un traitement de l’information (on parle alors de cognition). Ultérieurement, remis en présence de la situation, l’animal réagit selon un processus de stimulus-réponse : la mémoire lui est donc indispensable. A titre d’exemple, voici deux types d’expériences sur la mémoire animale :

     Le singe : on présente à un chimpanzé une séquence de chiffres durant une fraction de seconde puis on lui demande de la refaire. Dans 80% des cas, l’animal arrive à recréer la séquence tandis que des étudiants (humains) pris par comparaison n’y arrivent que dans 40% des cas…

      Les oiseaux : on utilise ici les capacités du geai buissonnier. Cet oiseau a dans la Nature l’habitude de cacher sa nourriture. Pour en avoir le cœur net, des scientifiques de Cambridge (GB) ont placé un geai dans une cage à trois compartiments communicants mais dont seul celui de droite contenait de la nourriture. Pendant cinq jours, deux heures par jour, les chercheurs enfermèrent l’oiseau dans la cage mais en mettant de la nourriture dans le compartiment de droite un jour sur deux seulement. Le sixième jour, le geai avait déplacé sa nourriture dans le compartiment qui n’en avait jamais contenu. Selon les expérimentateurs, il s’agit d’une démonstration de la capacité de l’oiseau à planifier en se servant de sa conscience du temps passé et futur. Une prouesse évidemment impossible sans mémoire suffisante.

     On a également pu démontrer que singes et oiseaux (pigeons) sont capables de mémoriser des milliers d’images et leurs réponses relatives, l’ensemble restant dans leur mémoire parfois plus d’un an.

. la permanence de l’objet : on sait que l’enfant humain finit par concevoir les objets comme des entités fixes et persistantes vers l’âge de six mois. Par la suite, au fil des mois, il acquerra une compréhension encore plus complète des objets (objets cachés, déplacés, etc.). Cette « permanence » acquise de l’objet lui est indispensable pour accéder à son organisation du temps et de l’espace. C’est probablement une des étapes fondamentales de l’acquisition de la pensée. Des tests de permanence d’objets ont donc été proposés à nombre d’animaux (chats, chiens, hamsters, poussins, etc.). Seuls les primates ont réussi à égaler (parfois à dépasser en rapidité) les acquisitions de l’enfant tandis que les chiens et, dans une moindre mesure les chats, y arrivent aussi mais moins rapidement.

. la catégorisation : il s’agit de la possibilité pour un animal de regrouper des objets au sein d’une même classe. L’exercice ne révèle pas seulement la construction de catégories selon l’aspect ou la couleur mais aussi le fait de se les représenter comme autant d’entités différentes les unes des autres et cela sous-entend une certaine capacité d’apprentissage. Les résultats les plus significatifs concernent… les pigeons. Ces volatiles, entraînés par renforcements positifs et négatifs, finissent par discriminer des catégories d’objets comme les arbres mais aussi de distinguer des scènes aquatiques contenant ou non des poissons. Ils possèdent donc une certaine faculté d’abstraction.

. les outils : on a souvent rapporté l’utilisation d’objets en tant qu’outils chez certains animaux. On connait évidemment le cas de la mouette rieuse qui se sert d’une pierre jetée d’une certaine hauteur pour casser les coquillages qui feront son repas : il s’agit là d’un comportement inné, propre à toutes les mouettes de cette espèce, et qui ne peut donc traduire les capacités d’adaptation d’un individu donné. Je ne le cite que comme exemple a contrario.

     Ce qui nous intéresse ici, c’est l’utilisation d’outils dans une situation nouvelle. Par exemple, il a été rapporté le manège d’une corneille d’Israël utilisant un morceau de pain qu’elle faisait flotter sur l’eau comme leurre pour les poissons qu’elle cherchait même à entraîner dans un endroit plus favorable pour leur capture. Comportement assurément nouveau… qui aurait pu se transmettre, par observation et imitation, à d’autres congénères.

     Ailleurs, il a été observé le manège de singes utilisant des bâtons pour mesurer la profondeur d’une mare qu’ils devaient traverser. D’autres singes ont été observés alors qu’ils « expliquaient » à des plus jeunes comment se servir d’une branche pour attraper des fruits ou des insectes.

     Citons une dernière expérience dont l’acteur est un corbeau calédonien : de la nourriture est placée au fond d’une petite cage en verre à ouverture étroite. A côté, se trouve une deuxième cage contenant une tige de bois inaccessible au bec de l’oiseau et, encore à côté, une petite brindille attachée à une branche. L’oiseau ira détacher la brindille, s’en servira pour extraire la tige en bois de la deuxième cage puis utilisera cet outil improvisé pour retirer la nourriture de la cage en verre. Pour accomplir une telle action, il faut non seulement de la mémoire mais également suffisamment de faculté d’abstraction pour relier les différents éléments à utiliser dans l’ordre… Incroyable ? La vidéo de cet exploit se trouve à l’adresse suivante : 

 http://www.youtube.com/watch?v=QvfWiW27890&feature=endscreen&NR=1

. le langage : avec ce critère, il faut d’emblée instaurer un distinguo. En effet, pour bien des gens, il existe une confusion entre langage et forme de communication. Par exemple, la « danse » des abeilles qui permet d’indiquer à la ruche l’endroit où se trouve du pollen à butiner n’est pas un langage (voir le sujet : insectes sociaux et comportements altruistes). Il s’agit d’un code de signaux qui symbolise une situation objective (données géographiques et visuelles). Dans le langage humain en revanche, les signes communiqués sont arbitraires et ne ressemblent pas à ce qu’ils désignent : ce sont des morphèmes, c'est-à-dire de petites unité porteuses de sens et dont la combinaison est infinie, permettant au locuteur de tout exprimer. Ce langage s’apprend au cours de l’enfance au contraire des signes des abeilles qui relèvent d’un comportement inné…

     Le même problème se pose pour les autres « langages » animaux comme le chant des oiseaux, celui des baleines ou les grondements des éléphants. Ils sont tous innés, non analysables autre que globalement et n’appellent aucune réponse de l’entourage (mais simplement une attitude induite). Le langage proprement dit est bien le propre de l’Homme.

      Il est cependant possible d’apprécier la capacité d’un animal à acquérir quelques rudiments de langage humain. Insistons sur le fait qu’il s’agit bien d’apprendre ce que peut signifier un mot précis et non répéter comme peut le faire le perroquet (dont la forme de communication est surtout le « langage » corporel). Certains singes sont capables d’associer des assemblages de symboles avec des objets ou des actions ; ailleurs, tout propriétaire d’un chien sait que son animal est capable d’identifier une cinquantaine de mots sans jamais se tromper sur la signification de ce qu’ils entraînent. Jamais, toutefois, il n’a été mis en évidence chez l’animal la possibilité de posséder un langage abstrait à la manière de celui de l’Homme.

. le raisonnement : il s’agit là aussi d’un critère difficile à cerner qui n’a été mis en évidence que chez certains primates supérieurs. Citons, par exemple, le cas d’un singe bonobo appelé Kanzi étudié par Sue Savage-Runbaugh, une primatologue américaine, singe auquel elle avait donné la clé de son enclos. Dès qu’elle se fut éloignée de lui, ce dernier alla cacher la clé. Quand la chercheuse redemanda la clé à Kanzi, celui-ci donna l’impression de l’avoir perdue. Accompagné de la scientifique, le singe fit mine de chercher attentivement la clé mais les recherches restèrent vaines. Ce n’est qu’après le départ de la chercheuse que Kanzi alla quérir la clé et s’en servit pour sortir de son enclos. Kenzi était donc capable de mentir ce qui sous-tend une certaine capacité de raisonnement. Il s’agit là néanmoins d’une exception dans le règne animal.

. la conscience de soi : savoir que l’on existe indépendamment des autres est la première étape qui permet à un individu d’avoir conscience de ses actes, de ses pensées et même de ses sentiments. C’est un retour sur soi qui permet de se situer et de penser le monde qui vous entoure.

     Pour apprécier cette faculté, la méthode la plus utilisée est le test du miroir. Il s’agit de savoir si un individu est capable d’y reconnaître son reflet comme une image de lui. Pour cela, on imprime une tache colorée et non olfactive sur la tête de l’animal (sans qu’il le sache) puis on observe si ce dernier réagit d’une manière indiquant qu’il a pris conscience que la tache est placée sur son propre corps. Si l’animal cherche à savoir ce qu’il y a derrière le miroir, s’il touche la tache ou d’autres parties cachées de son corps, c’est qu’il a conscience qu’il s’agit bien d’un reflet de lui-même. A l’inverse, s’il attaque le miroir ou s’enfuit, c’est qu’il n’a pas compris.

     Les résultats sont contrastés : parmi les singes, les orangs-outangs, les chimpanzés, les bonobos réussissent le test (mais pas les gorilles, du moins ceux vivant en liberté). C’est également vrai pour les éléphants, les dauphins et les orques, ainsi que pour les pies et les corbeaux mais, à l’inverse de ces derniers, les autres oiseaux attaquent violemment le miroir. Les chiens et les bébés humains de moins de dix-huit mois manifestent de la peur ou de la curiosité. Toutefois, on atteint avec les chiens la limite du test car on sait que chez cet animal la vision est secondaire et que, pour lui, s’il ne sent rien, c’est qu’il n’y a rien de vivant.

     Les quelques catégories de tests que nous venons d’évoquer s’adressent pour l’essentiel aux vertébrés, animaux situés à un stade élevé de l’échelle de la Vie mais que pourrait-on dire d’animaux plus « simples » comme les insectes, voire encore plus élémentaires ? Les a-t-on étudiés ? Comment évaluer leur intelligence réelle ou supposée ?

L’intelligence des invertébrés

     Les invertébrés sont les parents pauvres du règne animal aux yeux de l’Homme qui ne leur accorde guère de crédit : qui se soucie d’une simple mouche ou d’une huitre ? En France, le pays de « l’animal-machine » (voir la première partie de ce sujet), on a longtemps pensé que ce qui ne parle pas n’éprouve pas de sentiments (jusque dans les années 1960, les nourrissons n’étaient pas anesthésiés !). Pourtant, les invertébrés sont des êtres vivants qui, peut-être, ressentent « quelque chose ». Or, justement, depuis quelques années, on commence à s’intéresser à ces êtres « inférieurs » jusqu’à se demander s’ils ne possèdent pas une sorte de conscience et une intelligence embryonnaire. Alors qu’ils ne sont pas protégés dans les textes (au contraire des vertébrés régis par une charte), une directive européenne sur l’expérimentation animale entrée en vigueur le 1^erjanvier 2013 impose la prise de précautions pour les céphalopodes (calmars, pieuvres, etc.) en raison de « leur aptitude à ressentir angoisse, douleur et souffrance ». Un premier pas. Mais que sait-on vraiment de l’intelligence et de la sensibilité des invertébrés ?

     Si l’on compare le cerveau d’un invertébré à celui d’un mammifère, il n’y a aucune hésitation possible : 86 milliards de neurones chez l’Homme contre 200 millions pour la pieuvre, un million pour l’abeille, 600 000 pour l’araignée et à peine 200 000 pour la mouche. On pense immédiatement qu’un bagage neuronal aussi faible ne peut conduire qu’à des réponses réflexes aux incitations extérieures et en aucun cas à une pensée ou une réflexion, si ténues soient-elles. Mais comparaison n’est pas raison. Chez les invertébrés le cerveau n’est pas tout le système nerveux central : de nombreux neurones intervenant dans les interactions avec l’extérieur se trouvent ailleurs ; par exemple, la majorité des neurones du poulpe se trouve… dans ses tentacules. Chez la mouche, le système visuel est au moins aussi complexe que celui d’un mammifère. Or un système nerveux élaboré peut être le support de quelque chose de plus compliqué qu’un simple arc-réflexe : la douleur sans doute, la peur de cette douleur donc l’angoisse peut-être, et, qui sait, une certaine forme de conscience, donc d’intelligence potentielle... Mais comment savoir ? Quelques expérimentations commencent à être publiées sur le sujet :

. l’araignée

     L’expérience consiste à mettre une araignée affamée face à des tubes en aluminium comportant de nombreux tournants et croisements et représentant deux parcours différents, l’un conduisant à une proie, l’autre à un emplacement vide. La construction est faite de telle manière que l’araignée qui voit son butin avant de s’élancer est obligée de le perdre de vue dès qu’elle emprunte les tubes. Le résultat est surprenant puisque l’arachnide se trompe rarement et atteint très souvent sa proie. Les scientifiques en déduisent qu’elle a conservé en mémoire une représentation du chemin, atteignant ainsi le stade de la « permanence de l’objet » évoqué plus haut, un item réservé à des intelligences assez évoluées…

. la pieuvre (ou poulpe)

     Les scientifiques ont suivi durant plusieurs années des poulpes dans les eaux indonésiennes et ont pu mettre en évidence un comportement bien spécifique qui est l’utilisation d’outils : les céphalopodes étudiés ici utilisent des coquilles de noix de coco pour se mettre à l’abri. Il ne s’agit toutefois pas d’une simple recherche ponctuelle de protection puisque chaque poulpe garde son espèce d’armure durant des semaines en l’entraînant parfois très loin avec lui : ce comportement est acquis et non inné (comme celui du Bernard-l’hermite qui protège son estomac mou en squattant une coquille).

. le crabe

     Comme pour tous les invertébrés, il est à l’évidence difficile d’apprécier si les crabes peuvent avoir des pensées et a fortiori s’ils possèdent une conscience même embryonnaire. Toutefois, si activité cérébrale réflexive il peut y avoir, il est impératif qu’elle soit précédée d’une sensibilité et d’une mémoire. Une intéressante expérience a été menée avec les crabes verts : on sait que ces animaux cherchent à se protéger des prédateurs à marée basse en se réfugiant dans des trous. On va donc observer le comportement de ces crabes placés dans un bac dont chaque extrémité est pourvue d’un abri obscur (abris 1 et 2). On attache un fil électrique à l’une des pattes du crabe de façon à lui adresser une légère décharge électrique lorsqu’il se sera réfugié dans l’un des abris (par exemple, l’abri 1). A compter de la deuxième ou troisième décharge, le crabe choisira systématiquement l’abri 2, preuve qu’il a bien mémorisé l’expérience désagréable subie dans l’abri 1… Démonstration est ainsi faite que l’animal a éprouvé une sensation douloureuse et, plus encore, qu’il a appris à l’éviter. A-t-il une véritable conscience ? Rien n’est moins sûr mais ce dont on est certain, c’est qu’il a fait preuve d’une certaine intelligence puisqu’il s’est adapté à une situation nouvelle (apprentissage).

L’intelligence des animaux

     Il est clair que les animaux, aussi évolués soient-ils, ne possèdent pas une intelligence capable de rivaliser avec celle de l’Homme, même si l’on tient compte des milieux particuliers où ils vivent et des circonstances très différentes qu’ils rencontrent. Toutefois, quel que soit leur degré de complexité, ils semblent que tous possèdent un certain degré d’intelligence : leurs facultés d’apprentissage ne sont jamais totalement nulles.

     D’un autre côté, il semble certainement vain de vouloir « classer » ces différents degrés d’intelligence car ceux-ci seraient forcément rapportés à l’intelligence humaine or les problèmes posés à l’animal ne sont pas ceux de l’Homme. Une fois encore, gardons-nous de l’anthropomorphisme !

       Cela dit, on peut sans trop s’avancer affirmer que les animaux, même très rudimentaires, possèdent une certaine intelligence des situations qui leur sont propres. Comme on l’a écrit plus haut, l’intelligence des êtres vivant sur notre planète est de même nature bien qu’à des degrés différents. Du plus simple au plus compliqué, il existe une certaine linéarité de l’intelligence du vivant dans notre monde et, signalons-le au passage, toujours une sensibilité plus ou moins aiguisée à la souffrance et donc à une certaine forme de peur, voire d’angoisse. Non, les animaux ne sont pas des machines comme on l’a souvent prétendu avec Descartes. Ce sont des êtres biologiques et, à ce titre, ils peuvent certainement ressentir plaisir et souffrance. Il serait bon que certains de nos contemporains s’en souviennent dans un monde dominé par l’Homme et souvent mis à mal par lui.

Sources :

1. Wikipedia France

2. Science & Vie, n° 1144, janvier 2013

3. www.psychoweb.fr/news/27-intelligence-animale/

4. equihom.over-blog.com/article-peut-on-parler-d-intelligence-animale-86964263.html

Images :

 1. dauphins (sources : fr.questmachine.org/wiki/Les_dauphins)

2. tailles respectives de différents cerveaux de mammifères (sources : fr.wikipedia.org)

3. geai buissonnier (sources : fr.wikipedia.org)

4. corneille noire (sources : alpesoiseaux.free.fr)

5. singe bonobo (sources : extraisreloaded.blogspot.com)

6. une araignée enroulant sa proie (sources : xgodsoul.com)

7. crabe vert (sources : manger-la-mer.org)

(pour en lire les légendes, passer le curseur de la souris sur les illustrations)

Mots-clés : comportement inné - comportement acquis - apprentissage - sélection naturelle - mémoire - langage - morphème - catégorisation - permanence de l'objet - test du miroir - 

(les mots en blanc renvoient à des sites d'informations complémentaires)

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 mise à jour : 12 mars 2023

     Evaluer l’intelligence des animaux est un problème immense qui passionne chercheurs et philosophes depuis des siècles : il n’est bien sûr pas question de le résoudre ici mais uniquement d’engager une réflexion. Plusieurs difficultés se présentent d’emblée. D’abord, avant de chercher à savoir ce qu’elle représente chez les animaux, il convient de définir ce que l’on appelle intelligence et ce n’est pas une mince affaire ! Ensuite, on comprend immédiatement combien il est difficile de recourir à une hiérarchisation de l’intelligence parmi les espèces animales tant les domaines, les formes d’action et les solutions trouvées peuvent être dissemblables. Enfin - on ne le répétera jamais assez - l’Homme est lui-même un animal, un mammifère : entre lui et tous les autres, il existe, certes, une différence de degré mais pas de nature. Pourtant, le terme « intelligence animale » qui est notre propos aujourd’hui l’exclut de fait, l’intelligence humaine faisant à l’évidence partie d’un autre débat. Ces quelques considérations très générales expliquent pourquoi on ne trouvera pas dans cet article une étude détaillée et argumentée sur le sujet mais bien plutôt quelques pistes destinées à se faire une idée de la question…

L’intelligence

    Le mot intelligence provient du latin (intelligentare) qui « signifie faculté de comprendre ». C’est l’ensemble des facultés mentales qui, en effet, permet de comprendre le monde qui nous entoure et les choses qui le peuplent puis de relier entre eux ces différents éléments pour aboutir à une pensée rationnelle permettant l’action. Cette pensée rationnelle s’oppose donc à l’intuition ou à la sensation puisqu’elle autorise le recul et la réflexion. Et donc la compréhension de situations nouvelles. On peut également dire que l’intelligence, c’est la capacité à traiter des informations pour atteindre l’objectif que l’on s’est fixé. Exprimé plus simplement,  l’intelligence, c’est la faculté d’adaptation.

     Chez l’animal, bien des actions sont innées (comme on le verra par la suite, certains auteurs pensaient jadis que l’animal n’était que cela) mais il existe chez tous une certaine faculté d’adaptation par l’apprentissage : tout le problème est de comprendre ce qui revient à l’un ou à l’autre et, surtout, quelle est l’importance de cet apprentissage et donc de cet acquis qui va entraîner une réponse adaptée à une situation nouvelle…

Perception de l’intelligence animale à travers les âges

     Depuis que l’Homme a eu conscience qu’il vivait entouré d’animaux ayant leurs vies propres et des comportements spécifiques, il s’est posé la question de savoir s’ils possédaient une intelligence, fut-elle rudimentaire. Cette question fut même la source de grands débats philosophiques dès l’antiquité.

Dans l’antiquité

     Dans le monde occidental, Aristote (384-322) pensait que l’Homme était le seul à posséder une pensée rationnelle mais il reconnaissait aux animaux, du moins aux plus évolués d’entre eux, une sagesse pratique (phronesis). Il chercha à démontrer leur intelligence grâce notamment à leur mémoire, expliquant que les animaux apprennent en partie par leur expérience propre mais aussi par imitation de leurs semblables. Les stoïciens, quant à eux, ne croyaient pas à cette intelligence animale car pour eux vertus et mémoire, effectivement signes d’intelligence, sont impossibles sans la raison. Par la suite, les philosophes stoïciens de l’époque impériale tels Sénèque, Hiérocles ou Epictète restèrent persuadés que les animaux ne possèdent aucune intelligence, une thèse reprise plus tard par Galien. Cette école de pensée eut une influence importante au cours des siècles qui suivirent.

L’animal-machine

     Au XVIème siècle, René Descartes (1596-1650) exposa sa conception de l’intelligence animale, notamment dans son Discours de la méthode, une approche de la question qui fit grand bruit. Il expliquait qu’aucune machine ne peut utiliser un langage ou des signes et qu’il lui est donc impossible d’accéder à l’universalité. Puisque, selon lui, les animaux n’ont pas la faculté de posséder une pensée abstraite et donc de réfléchir, il lui semblait évident qu’on pouvait les assimiler à des machines.

     Un siècle plus tard, cette conception réductrice sera encore défendue par Malebranche (1638-1715), puis par Buffon (1707-1788). Les empiristes comme Locke (1632-1704) et les sensualistes comme Condillac (1715-1780) s’insurgèrent contre cette approche. François Bernier (1620-1688), ami de Molière et de La Fontaine, expliquait par exemple « que personne ne pourra jamais croire qu’un animal écorché vif ne puisse avoir aucune sensation ». Toutefois, c’est Réaumur (1683-1757) qui sembla le plus proche de reconnaître une part importante d’intelligence aux animaux. Le débat faisait donc rage mais on s’orientait néanmoins vers une « certaine » reconnaissance de l’intelligence animale.

La révolution darwinienne

     Pour la première fois, dans son ouvrage « de l’origine des espèces au moyen de la sélection naturelle » paru en 1859, Charles Darwin propose une explication cohérente à nombre de faits que les créationnistes – et pour cause – ne pouvaient expliquer. Il avance que les êtres vivants découlent tous les uns des autres (qu’ils ont donc un ancêtre commun) et que, au cours des âges, une sélection s’impose dans le vivant, favorisant les espèces les mieux adaptées à leur milieu (avantage sélectif) au détriment des moins favorisées. Dès lors, les fossiles, témoins d’espèces disparues, les ressemblances et les caractères communs d’une espèce à l’autre, les modifications d’une même espèce au cours du temps, etc. trouvent une explication crédible.

     En 1872, il complète sa pensée dans un ouvrage « l’expression des émotions chez l’homme » : il insiste sur une évolution partagée entre les espèces. Partant de l’étude des mouvements du visage humain – et donc de l’expression des émotions – il démontre qu’on peut trouver, parfois légèrement transformées ou plus ou moins rudimentaires, les mêmes expressions chez l’animal (voir le sujet : l'inné et l'acquis chez l'animal). C’est la porte ouverte à la compréhension d’une intelligence animale et à la récusation de l’animal-machine.

     En 1882, George J. Romanes (1848-1894) qui explique que les activités des animaux sont analogues aux activité humaines, puis après lui, John Watson (1878-1958) et Frédéric Skinner (1904-1990) permettront la mise en place du behaviorisme, c'est-à-dire l’étude des comportements observables déterminés par l’environnement et donc les interactions de l’individu avec son milieu.

Naissance de l’éthologie

     Konrad Lorenz (1903-1989 et prix Nobel de physiologie en 1973 avec Karl Von Frisch et Nikolaas Tinbergen) sera l’un des pionniers d’une nouvelle science, l’éthologie, dont le but est l’étude des comportements des animaux dans leur milieu naturel. Les éthologues chercheront à faire la part de  ce qui revient chez l’animal à l’inné et à l’acquis, notamment par apprentissage. Or, qui dit apprentissage, dit forcément adaptation à une situation donnée et donc une forme d’intelligence. Tout le problème va être de mesurer celle-ci, de la quantifier, de la hiérarchiser et, à l’évidence, ce n’est pas le plus facile...

l’intelligence animale

     Certainement pas à la hauteur de celle de l’Homme (en général) qui est un animal à part, l’intelligence des animaux est toutefois indiscutable. Ceux-ci – on l’abordera dans une seconde partie de ce sujet – sont dotés de mémoire et disposent de réelles facultés d’apprentissage. Ils sont également capables d’une véritable représentation du monde (en tout cas, de leur monde) et certains d’entre eux, plus évolués, disposent même d’une conscience de soi.

     Toutefois, il est un travers qu’il nous faut chercher à éviter : le jugement de tel ou tel comportement selon nos propres aprioris. Autrement dit, il nous faut nous méfier de cet anthropomorphisme latent en chacun de nous qui nous oblige souvent à juger les performances et les comportements des animaux selon des critères spécifiquement humains. Car, à y bien réfléchir, qu’est-ce que la faculté d’adaptation à un milieu ? L’Homme, c’est vrai, domine la planète et, plus encore, il la transforme selon son bon plaisir. Pourtant, certaines espèces animales ont conquis la Terre dans tous ses compartiments, beaucoup d’entre eux inaccessibles à l’Homme. Je pense à la réflexion du paléontologue Stephen J. Gould selon laquelle la plus complète adaptation au milieu terrestre est celle des bactéries, présentes absolument partout. Mais a-t-on encore le droit d’évoquer ici une intelligence animale ?

     Que dire également des animaux qui se sont « humanisés » au contact de l’Homme, des êtres qui finissent par nous renvoyer par effet-miroir ce que nous projetons d’eux ?

     Il faut donc être particulièrement prudent lorsqu’on décide d’évaluer une intelligence que nous avons, de par nos préjugés, tant de mal à comprendre.

Comment évaluer l’intelligence d’un animal ?

     On vient de le dire, il s’agit là d’une tâche extrêmement complexe : dans la seconde partie de ce sujet (voir : intelligence animale - 2), nous essaierons néanmoins de savoir comment on a pu estimer (langage, utilisation d’outils, comportement, etc.) la faculté d’adaptation – donc l’intelligence – de certains animaux. Nous évoquerons, bien entendu, les grands singes qui nous sont si proches, mais également certains mammifères ainsi que, parmi d’autres,  les oiseaux ou les cétacés. En cherchant à chaque fois à cerner « leur » propre adaptation sans trop la juger par rapport à nous.

 Sources :

. Wikipedia France

. equihom.over-blog.com/

. www.psychoweb.fr/

Images

1. Quel est le degré d'intelligence d'un singe ? (sources : maxisciences.com)

2. le philosophe grec Aristote (sources : greceantique.net)

3. Descartes (sources : ec-descartes-chateauroux.tice.ac-orleans-tours.fr)

4. expression des émotions humaines (sources : lecorpshumain.fr)

5. Konrad Lorenz (sources : fr.wikipedia.org)

6. streptococcus pneumionae (sources : gurumed.org)

 (pour en lire les légendes, passer le curseur de la souris sur les illustrations)

Mots-clés : faculté d'adaptation - apprentissage - Aristote - Stoïciens - René Descartes - animal-machine - René-Antoine de Réaumur - Charles Darwin - behaviorisme - Konrad Lorenz - Karl Von Frish - Nikolaas Tinbergen - conscience de soi - anthropomorphisme

(les mots en gris renvoient à des sites d'informations complémentaires)

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6. l'intelligence animale (2)

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mise à jour : 12 mars 2023

     Après avoir publié son article sur la relativité restreinte en 1905, Albert Einstein récidiva dix ans plus tard en étendant ses équations à l’ensemble de l’Univers (voir sujet : théorie de la relativité générale). Dès lors, le cosmos qui nous entoure devenait intelligible. C’était une véritable révolution d’autant qu’il faut se rappeler que, à l’époque où il fit part de sa théorie, notre « Univers » se cantonnait pour les scientifiques à la seule Voie lactée, notre galaxie, puisque l’on croyait que rien n’existait en dehors d’elle… Il faudra en effet attendre les travaux de Hubble (basés sur ceux d’Henrietta Leavitt à propos des étoiles céphéides) en 1925 pour comprendre que l’Univers est beaucoup, beaucoup plus vaste puisque des galaxies comme la nôtre, il en existe des milliards…

      Les scientifiques découvraient donc un Univers immense, peut-être infini, où la gravitation – grâce à Einstein – devenait enfin compréhensible. Toutefois, cet extraordinaire génie croyait à un univers statique, homogène et isotrope. Évoquons tout d’abord les deux derniers termes : ceux-ci veulent dire que quels que soient la direction et l’éloignement observés, la structure de l’Univers reste la même et que les vitesses (dites de récession par rapport à nous) des objets qu’il contient (à l’exception de notre « groupe local » décrit dans le sujet précédent) sont identiques quel que soit l’endroit où a lieu l’observation. Ce qui fut effectivement confirmé. Toutefois, pour des raisons restées plutôt mystérieuses (philosophiques ? Religieuses ?), Einstein avait conclu à un univers statique et fini, c'est-à-dire toujours de la même taille. Pour cela, compte tenu de ses calculs, il lui fallait ajouter une force susceptible de s’opposer à la gravitation (qui attire les objets entre eux), en l’occurrence une force dite répulsive (qui, au contraire, éloignerait ces mêmes objets). Il la nomma « constante cosmologique » et l’introduisit dans ses équations. Cependant, pour que son modèle réponde effectivement à un Univers statique, il lui donna une valeur exactement égale à celle des forces de gravitation. On sait aujourd’hui que cette proposition est fausse. Einstein, par la suite, affirma que « ce fut la plus grande erreur de sa vie ». On lui pardonne aisément… d’autant que cette constante cosmologique revient actuellement en état de grâce (mais quelque peu différente) comme on va le voir par la suite.

Observation de l’expansion de l’Univers

     L’univers est donc plutôt en expansion mais en expansion comment ? En réalité, les scientifiques qui s’étaient attelés à la lourde tâche d’évaluer sa dynamique croyaient que son accroissement devait forcément se ralentir. Brian Schmidt, (prix Nobel en 2011 pour ses travaux entrepris avec son collègue Adam Riess) pensait comme la majorité des scientifiques d’alors que les forces de gravitation qui attirent les éléments massifs ne pouvaient que ralentir cette expansion. Leurs doutes portaient en réalité sur la question suivante : cette expansion bien que progressivement ralentie allait-elle être infinie ou bien le processus allait-il s’inverser pour aboutir à un repli sur lui-même en un décalque inversé du Big bang appelé Big crunch ?

      Leurs travaux portaient sur une variété bien particulière de supernovas (voir sujet : novas et supernovas) constituées à partir de naines blanches (voir sujet : mort d’une étoile). Ces naines blanches sont des étoiles en fin de vie qui se contractent sous l’effet de la gravitation jusqu’à atteindre la taille d’une simple planète mais, fait remarquable, lorsque leur masse est voisine de 1,4 fois celle du Soleil, elles explosent en quelques secondes en produisant une réaction thermonucléaire gigantesque (supernova) extraordinairement lumineuse et visible de fort loin… Or ces explosions sont toujours identiques quelles que soient les distances d’où on les voit : ce sont de véritables témoins éparpillés dans le cosmos dont on peut calculer la distance… et permettre ainsi l’évaluation de l’expansion de l’Univers dans son ensemble.

     Schmidt fit donc ses calculs… les refit et les refit encore avec toujours le même résultat, incroyable pour l’époque : non seulement la vitesse d’expansion de l’Univers n’allait pas en ralentissant mais, bien au contraire, s’accélérait sans cesse. Énorme émoi dans le Landerneau astronomique pour une raison évidente : si les forces de gravitation n’arrivent pas à ralentir comme prévu cette expansion, c’est que « quelque chose », une force répulsive, les contrecarre. Mais quoi ?

Matière noire et énergie sombre

     En définitive, il existe bien une « constante cosmologique » mais un peu différente de celle imaginée par Einstein puisqu’elle s’oppose si bien aux forces gravitationnelles qu’elle en augmente la vitesse d’expansion totale de l’Univers. Cette mystérieuse force, à ce jour encore inconnue, représente environ 73% de l’énergie de l’Univers. Puisqu’on n’en connaît pas encore la nature, on l’a appelée énergie sombre (voir le sujet : matière noire et énergie sombre). Les éventuels candidats responsables de cette forme particulière (et dominante) d’énergie ont été passés au crible mais sans que l’un quelconque d’entre eux n’emporte la conviction. Bref, on ne sait toujours pas ce qu’il en est. Une chose est sûre : le fait que la seule matière connue (celle dont sont composés nos galaxies et tous les objets observables) ne représente que 4% de l’ensemble (pour 23% de matière noire et 73% d’énergie sombre) ne peut que nous laisser sur notre faim…

Nouvelles méthodes d’évaluation de l’expansion de l’Univers

     On a vu que la principale méthode d’étude de cette expansion (et donc le moyen d’évaluer directement l’action de l’énergie sombre) est celle qui concerne les supernovas. D’autres preuves indirectes existent se fondant notamment sur la mesure du fonds diffus cosmologique (voir le sujet : fonds diffus cosmologique), c'est-à-dire l’étude de la carte résultant du tout premier rayonnement de l’Univers, vers 380 000 ans après le Big bang. Que montre cette étude ? Que l’Univers possède une courbure liée à la gravitation qui est très faible. En d’autres termes, l’Univers est pratiquement plat ce qui n’est possible que si toute la matière qu’il contient (visible ou invisible comme la matière noire) représente environ 25%, l’énergie sombre s’inscrivant pour 75% du total. On retombe sur les chiffres donnés par la première méthode des supernovas…

     Très récemment, une autre approche a été tentée : la mesure des oscillations baryoniques, approche qui arrive au même résultat. De quoi s’agit-il cette fois-ci ? Il s’agit de mesurer les ondes sonores du tout jeune univers, un phénomène qui a dessiné de petites rides dans la répartition de la matière. Ces rides augmentent avec l’expansion à la manière de lignes qui s’étirent progressivement : on peut les mesurer à différentes époques et les résultats, assez précis, donnent la même réponse…

L’Univers est bien en expansion

     On peut donc retenir cette incontestable conclusion : l’Univers est en expansion et celle-ci s’accélère. De plus, nous ne connaissons vraiment que 4% des acteurs de cette expansion, les 96% restants nous étant donc encore inconnus. C’est le modèle cosmologique standard actuellement retenu par les scientifiques et il semble parfaitement cohérent.

    Les scientifiques poursuivent donc leurs études, d’autres techniques étant même exploitées : nouvelles mesures d’approche depuis le sol mais également à partir de plusieurs projets spatiaux. Elles ne feront probablement que confirmer ce que l’on sait déjà mais expliqueront-elles pour autant ce que sont ces fameuses forces inconnues ?

L’énergie sombre est la clé de l’explication

      On ne sait pas ce d’où provient cette énergie, nous l’avons déjà dit, mais il est quasi certain qu’elle existe bien. Quelle est son action réelle ? Certaines observations semblent indiquer que l’expansion de l’Univers se serait accélérée il y a 6 milliards d’années (satellite Chandra en 2004) tandis que – rien n’est jamais simple – d’autres prétendent le contraire (satellite européen XMM-Newton). Il faudra donc encore attendre sur ce point.

     Aux yeux de certains, cette question pourrait paraître anecdotique : il n’en est rien car, selon la réponse, trois scénarios peuvent être retenus pour l’avenir de l’Univers dans lequel nous vivons :

. si l’énergie sombre continue à dominer les forces de gravitation, l’expansion s’accélérera et les objets lointains qui ne sont pas liés par les forces de gravitation continueront à s’éloigner les uns des autres à grande vitesse. En pareil cas, d’immenses parties de l’Univers actuellement encore visibles disparaitront de notre champ de vision ce qui rétrécira considérablement nos possibilités d’observation. On peut également penser que l’énergie sombre continuant d’augmenter avec le temps, toute la matière de l’Univers finira par se diluer jusqu’au dernier de ses atomes, laissant un Univers vide et infini : on appelle ce modèle le « Big Rip » ;

. si la densité de l’énergie sombre n’augmente pas (ou très peu) tout restera à peu près en l’état. Notre Galaxie restera la même tandis que tous les autres amas galactiques s’éloigneront constamment ;

. enfin l’énergie sombre peut finir par se diluer avec le temps et même peut-être s’inverser. Les forces gravitationnelles pourraient alors reprendre le dessus et provoquer la contraction de l’Univers pour arriver au Big crunch déjà évoqué, en une sorte de gigantesque balancier cosmique. En l’état actuel de nos connaissances, c’est le scénario le moins probable.

     Il reste donc bien des inconnues et de nombreuses interrogations. Il est certain que connaître la nature exacte de l’énergie sombre permettrait aux chercheurs de se faire une idée plus précise de l’avenir prévisible à très long terme. La solution de cette énigme est peut-être toute proche ou, au contraire, totalement hors de notre portée (comme c’est précis !). Nul ne le sait aujourd’hui. Consolons-nous en nous disant que, en moins d’un siècle, l’astronomie a fait d’extraordinaires progrès dans la compréhension de l’endroit parfois si étrange où nous vivons, même si ces nouvelles et remarquables connaissances posent souvent autant de questions qu’elles ne nous donnent de réponses…

Sources :

. la Recherche, n° 466, juillet-août 2012

. Wikipedia France

Images

1. que sont matière noire et énergie sombre ? (sources : lhcvhm.e-monsite.com)

2. l'amas Abell 1689 (sources : futura-sciences.com)

3. Brian Schmidt (sources : fr.wikipedia.org/wiki/Brian_P._Schmidt) 

4. répartition des acteurs de l'Univers (source : thescientist.over-blog.net)

5. fonds diffus cosmologique (source : aither06.free.fr)

6. le Big rip (sources : www.leonardoscienze.it)

(pour en lire les légendes, passer le pointeur de la souris sur les illustrations)

Mots-clés : relativité générale - Edwin Hubble - céphéides - constante cosmologique - Brian Schmidt - supernova - naine blanche - matière noire - énergie sombre - fonds diffus cosmologique - Big bang - modèle cosmologique standard - Big rip - Big crunch

(les mots en gris renvoient à des sites d'informations complémentaires)

Brève : quelle est la taille de l'Univers ?

   La réponse à cette question est on ne peut plus simple : les cosmologistes n'en ont pas la moindre idée ! Ce qui peut sembler étonnant dans la mesure où la théorie de la relativité générale permet de décrire l'évolution de l'Univers entier depuis sa naissance. Sauf que la théorie est peu diserte en ce qui concerne les propriétés géométriques du cosmos. Même nourrie des observations les plus précises, elle n'est fianalement capable de se prononcer que sur une chose : la courbure de l'Univers, qui serait nulle. Ce qui veut simplement dire que si l'on prend trois points de l'espace-temps, on obtient un objet plat - un triangle, et non une pyramide.

   Cette donnée ne suffit pas à déterminer la taille de l'Univers qui, selon les lois de la topologie (l'étude des déformations spatiales), pourrait aussi bien être finie qu'infinie. Sachant que, d'après la théorie de l'inflation qui complète depuis 30 ans le modèle du Big bang, le cosmos aurait connu une période d'expansion brutale dans ses premiers instants et pourrait être devenu aujourd'hui infiniment grand.

   Au sein de ce cosmos aux frontières si floues, il existe une "bulle" dont la taille est toutefois connue : l'Univers observable. Soit sa partie visible qui englobe tous les points de l'espace sufisamment proches de nous pour avoir eu le temps de nous faire parvenir leur lumière.

Les confins du cosmos ne cessent de s'éloigner

   Pour mesurer sa taille, faisons un rapide calcul. Aucune particule de lumière n'a pu voyager plus longtemps que l'âge de l'Univers (estimé à 13,8 milliards d'années), et celles qui ont voyagé tout ce temps avant de nous parvenir proviennent fatalement des régions les plus lointaines que nous puissions voir de puis la Terre. La taille de cet univers observable est donc de 13,8 milliards d'années-lumière, serait-on tenté de répondre... Pas si simple. Car à cause du phénomène d'expansion de l'Univers, le lieu d'origine de ce particules s'est éloigné de nous en même temps que ces dernières se propageaient dans notre direction. D'après le modèle cosmologique en vigueur, ses confins se situeraient en fait aujourd'hui à 45 milliards d'années-lumères, faisant de l'Univers observable une sphère centrée sur la Terre de 45 milliards d'années-lumière de rayon - soit 450 000 milliards de milliards de kilomètres.

   Mais la taille de cette partie visible, pas plus que les observations au sein de cette gignatesque sphère cosmique, ne renseigne sur les proportions de l'ensemble, ni sur l'existence d'une éventuelle frontière... La taille de l'Univers pris dans son intégralité va donc bien au delà. Aussi floue soit-elle, c'est la réponse la plus précise qu'il est aujourd'hui possible d'apporter à cette vielle interrogation. M.G

(revue Science & Vie, 1157, février 2014)

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  mise à jour : 12 mars 2023

     Dans l’Univers observable, au plus loin que peuvent porter nos instruments, gravitent des milliards de galaxies, chacune renfermant des centaines de milliards d’étoiles. Toutefois, ces énormes objets ne sont pas distribués au hasard : les galaxies sont regroupées en amas qui peuvent en contenir de quelques dizaines à quelques centaines, amas eux-mêmes rassemblés en « superamas » dont la distribution est régulière le long de gigantesques filaments galactiques. On pense que cet agencement assez régulier est la conséquence directe du début de l’expansion de l’Univers, immédiatement après le Big bang. Bien que séparées par des distances inconcevables pour l’esprit humain, est-il possible que certaines des ces immenses structures puissent se rencontrer et, en pareil cas, que pourrait-il bien se passer ?

Espaces galactiques

     Comme l’a démontré Einstein avec la théorie de la relativité générale, la force qui lie les milliards d’étoiles dans ces vastes ensembles que l’on appelle galaxies est la gravitation, dite justement universelle. Cette gravitation permet en effet aux différents astres d’exercer des attractions réciproques les uns sur les autres et donc de les lier… A plus grande échelle, les galaxies, elles-aussi, sont concernées par cette force de gravitation… à la condition toutefois qu’elles ne soient pas trop éloignées entre elles ce qui est le cas de celles qui peuplent les mêmes amas.

* les amas galactiques : dans chacune de ces structures, les galaxies sont suffisamment proches (tout est relatif) pour s’attirer mutuellement. En revanche, les amas sont trop éloignés les uns des autres pour que la force de gravitation puisse s’exercer et, de ce fait, en raison de l’expansion générale de l’Univers, ils s’éloignent dans toutes les directions (un peu à la manière d’une éponge géante qui gonflerait). On peut visualiser cela facilement dans notre propre amas galactique grâce à l’effet Doppler qui montre que toutes les galaxies ont leurs spectres lumineux décalés vers le rouge (Redshift), et donc s’éloignent de nous, à la notable exception de celles qui se trouvent dans notre amas et qui se rapprochent (décalage de leurs spectres vers le bleu). C’est ce qu’observa Edwin Hubble en 1923 : il fut le premier à en conclure que la plupart des galaxies s’éloignent de nous et ce d’autant plus vite qu’elles sont plus lointaines. Pour un observateur situé sur Terre, l’exception concerne donc notre propre amas galactique, le groupe dit « local ».

* le groupe local : on appelle ainsi l’amas de galaxies qui abrite la Voie lactée ainsi qu’une soixantaine d’autres galaxies de tailles et de formes variables. En fait, dans notre amas, la Voie lactée partage la vedette avec sa grande voisine, la galaxie d’Andromède (M31). Ces deux objets se ressemblent : toutes deux sont des galaxies spirales (voir le sujet : les galaxies) mais Andromède est plus grosse (autour de 1000 milliards d’étoiles contre « seulement » 200 milliards environ à la Voie lactée) et donc plus étendue dans l’espace avec forcément une densité stellaire plus importante. Pourtant, contrairement à ce que l’on aurait pu penser, la Voie lactée semble plus massive et cela s’expliquerait par le fait qu’elle renfermerait une plus grande quantité de matière noire (voir : matière noire et énergie sombre). Autre différence, notre galaxie crée plus d’étoiles que sa voisine, peut-être 3 à 5 fois plus. Quoi qu’il en soit, ces deux géantes sont semblables et entourées de galaxies de taille plus petites… qu’elles ont tendance à attirer et donc à absorber !

Galaxies cannibales

     On a longtemps pensé que le « cannibalisme » galactique – c'est-à-dire l’absorption d’une galaxie par une autre -  était un phénomène relativement rare. La qualité de nos instruments grandissant et les observations devenant forcément plus pointues, on s’est rendu compte que cela n’était pas le cas. Des galaxies lointaines ayant fusionné dans le passé, on en trouve bien des exemples. Toutefois, plus près de nous (dans le temps et dans l’espace), les observations ont montré qu’il en était de même pour Andromède… mais aussi, comme on le verra, pour notre propre galaxie.

* la galaxie d’Andromède M31 (autrefois improprement appelée "grande nébuleuse d’Andromède") est cette superbe galaxie spirale que l’on peut observer avec des jumelles sous la forme d’une tache diffuse dans la constellation du même nom mais qui révèle toute sa splendeur au travers de la lentille d'un télescope. Une vingtaine de galaxies naines orbitent autour de cette géante, deux d’entre elles étant clairement visibles (la galaxie du Triangle et M110). Près de 500 amas globulaires, c'est-à-dire des groupes d’étoiles pouvant renfermer d’une centaine de milliers à un million d’étoiles (voir le sujet : amas globulaires et traînards bleus) sont également satellites d’Andromède. Il s’agit de formations probablement nées en même temps que la galaxie principale car elles sont riches en étoiles anciennes. Peu à peu, par l’effet des « forces de marée » (gravitation), ces structures sont absorbées par la géante... Il en est – ou en sera - de même des galaxies satellites. Les scientifiques utilisant le télescope de La Palma (Canaries) ont d’ailleurs récemment pu mettre en évidence l’absorption de deux petites galaxies par Andromède : c’est bien ce que d’aucuns appellent le cannibalisme galactique. Et c’est une preuve supplémentaire du fait que les grosses galaxies se sont formées par l’agglomération de structures plus petites, un phénomène somme toute banal qui, comme on va le voir, concerne également notre propre galaxie.

* la Voie lactée – que l’on appelle aussi « la Galaxie » (avec un G majuscule) car c’est la nôtre – est plus difficile à observer puisque, par définition, le système solaire se situe en son sein. En l’absence de toute pollution lumineuse, elle n’est partiellement visible que sous l’aspect d’une forme claire, une tache laiteuse - d’où son nom -  mais on sait que sa structure est celle d’une galaxie spirale classique (voir le sujet : place du Soleil dans la Galaxie). Comme pour sa grande voisine, la Voie lactée est également entourée de galaxies naines satellites, respectivement pour les plus importantes : la galaxie du Grand Chien (à 42 000 années-lumière - ou al - du centre galactique), la galaxie du Sagittaire (à 80 000 al), le Grand Nuage de Magellan (à 180 000 al) et le Petit Nuage de Magellan (210 000 al).

     La plupart du temps, les galaxies satellites « phagocytées » par la galaxie principale ne le sont pas directement car elles sont en réalité progressivement dilacérées. En 1938, déjà, une galaxie naine avait été découverte par l’astronome Shapley dans la constellation du Fourneau, son cœur encore repérable bien qu’elle ait été intégrée depuis longtemps à la Voie lactée. De la même façon, il y a une quinzaine d’années, les scientifiques ont pu observer, cachée derrière les étoiles du bulbe de la Voie lactée, la dislocation en cours de la galaxie du Sagittaire. Enfin, il y a peu (2003), c’était au tour d’une galaxie naine dans la constellation du Grand Chien. Cette structure – qui contient environ un milliard d’étoiles – est fortement tailladée par les forces de marée de la Voie lactée au point que son cœur est considérablement délabré tandis qu’une longue traînée de ses étoiles (appelée anneau de la Licorne) fait trois fois le tour de son prédateur…

     On le voit, l’activité d’absorption de notre galaxie est importante… d’autant qu’il est difficile de repérer les restes des galaxies satellites absorbées par le passé puisque, étirées par les formidables force gravitationnelles émises par elle, ces galaxies n’ont plus rien de l’aspect sphéroïdal de leur origine.

     Au total, c’est près de 10 galaxies naines proches de la Voie lactée qui ont été ou sont en cours d’absorption. Même les Nuages de Magellan, galaxies irrégulières plus lointaines, sont concernés et laissent continuellement certaines de leurs étoiles se faire capter par leur immense voisine.

     L’espace entre les étoiles est colossal : la lumière met, par exemple, plus de quatre ans pour provenir de notre plus proche voisine, la naine rouge, Proxima du Centaure. De ce fait lorsque, attiré par une galaxie plus grosse, un groupe d’étoiles arrive au contact, la probabilité d’une rencontre stellaire est voisine de zéro. Aucun risque de collision ! Il n’en est bien sûr pas de même pour les gaz interstellaires qui s’étendent sur des espaces immenses : leur échauffement par leur densification et les forces gravitationnelles permet la formation de véritables pépinières de nouvelles étoiles et c’est même un des mécanismes principaux de ces naissances.

     Suite à ces absorptions successives, il semble que 10% des étoiles qui peuplent notre Galaxie soient des « immigrées », c'est-à-dire secondairement intégrées à l’ensemble par cannibalisme galactique. On peut citer, à titre d’exemple, Arcturus, la plus brillante étoile de la constellation du Bouvier, très facilement repérable dans le ciel de nos nuits, et qui semble bien provenir du Grand nuage de Magellan…

 Avenir des galaxies

     Le remaniement de la composition des grandes galaxies est constant : des étoiles s’y créent continuellement, notamment lors de l’absorption d’objets stellaires satellites qui apportent déjà eux-mêmes leurs propres étoiles. Est-ce à dire que le devenir des grandes galaxies d’un amas comme le nôtre est d’aboutir au bout du compte à la formation d’une seule et immense galaxie géante ? C’est le scénario le plus probable quoique que, comme on l’a déjà vu (voir le sujet : les premières galaxies), tout n’est pas encore très clair. Une chose est sûre : si les forces de gravitation au sein d’un même amas ne sont pas contrebalancées par un mécanisme encore à découvrir, les galaxies qui y résident finiront par se rencontrer et ne plus former qu’une seule. C’est d’ailleurs bien ce que nous indiquent les instruments pour notre groupe local. On a déjà expliqué que les spectres lumineux de ses galaxies étaient déviés vers le bleu (blueshift) ce qui sous-entend qu’elles se rapprochent de nous (ou nous d’elles). C’est bien le cas d’Andromède.

     La galaxie géante Andromède est située à environ 2,5 millions d’al de la Voie lactée ce qui reste une distance considérable. Toutefois, elle se rapproche à la vitesse de 300 km/seconde : les calculs nous montrent que le choc entre ces deux géantes se fera dans environ 3 milliards d’années sans qu’il y ait, répétons-le, sauf de façon rarissime, de collisions stellaires. La résultante en sera une galaxie elliptique géante, ultime recomposition de notre amas local. Dans ce futur si lointain que les Hommes ne le verront pas, les ciels seront sans doute extraordinaires : la tache, presque invisible aujourd’hui, d’Andromède occupera tout le ciel avec ses milliards d’étoiles susceptibles de se mélanger progressivement à ceux de notre Galaxie…

Et après ?

     Si, comme cela est probable, chaque amas galactique n’est plus occupé que par une supergalaxie, ceux-ci continueront certainement à s’éloigner les uns des autres au rythme de l’expansion de l’Univers… jusqu’à ce qu’au bout du temps la matière finisse par se dissoudre dans l’incommensurable espace glacé constamment créé. A moins qu’un mécanisme encore non détecté vienne s’opposer à cette fuite sans fin, inversant par exemple le processus jusqu’à réduire l’Univers en un « Big crunch », analogue inversé du Big bang…

     J’aurai l’occasion de revenir sur ce que l’on sait de l’expansion actuelle de l’Univers (et surtout sur ce que l’on ignore) et le rôle de la matière noire (si elle existe vraiment) dans un prochain sujet (voir le sujet : l'expansion de l'Univers).

 Images

 1. fusion galactique (sources :  hubblesite.org in www.astronoo.com)

2. filaments cosmiques (sources : casca.ca)

3. notre groupe galactique local (sources : atunivers.free.fr)

4. la grande galaxie M31 Andromède (sources : presencenet.be)

5. coeur de notre Galaxie (sources : sergebrunier.com) 

6. Voie lactée, galaxie du Grand Chien et anneau de la Licorne (sources : www.cosmovisions.com/NaineCMa.htm)  

7. fusion de galaxies (sources : hubblesite.org/gallery)  

 (pour en lire les légendes, passer le pointeur de la souris sur les illustrations)

Mots-clés : galaxies - amas galactiques - superamas - relativité générale - filaments galactiques - effet Doppler/Fizeau - décalage vers le rouge (redshift) - Edwin Hubble - M31 Andromède - matière noire - amas globulaires - Voie lactée - nuages de Magellan - Big crunch

(les mots en gris renvoient à des sites d'informations complémentaires)

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1. les galaxies

2. les étoiles primordiales

3. Big bang et origine de l'Univers

4. place du Soleil dans la Galaxie

5. matière noire et énergie sombre

6. amas globulaires et traînards bleus

7. juste après le Big bang

8. la Terre, centre du Monde

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mise à jour : 12 mars 2023