Christophe Galfard

L’Univers à portée de main

Flammarion

Maison d’édition : Flammarion

Photo : © 1955 Ruth Orkin.
© Flammarion, 2015.

ISBN numérique : 978-2-0814-2309-1

ISBN du pdf web : 978-2-0814-2310-7

Le livre a été imprimé sous les références :

ISBN : 978-2-0814-2220-9

Ce document numérique a été réalisé par Nord Compo.

Présentation de l’éditeur :
« Vous êtes à quelques milliers de kilomètres au-dessus de la surface du Soleil. Sa puissance est à couper le souffle. D’énormes boules magnétiques gonflent et se percent, éjectant vers l’espace des milliards de tonnes de matière brûlante qui transpercent votre corps éthéré. Le spectacle est extraordinaire et vous vous demandez soudain, avec une légère jalousie, ce qui rend le Soleil si spécial par rapport à la Terre. »
Imaginez que vous puissiez voyager à travers les étoiles jusqu’aux confins de notre galaxie, plonger au cœur d’un trou noir, entrer dans le monde quantique…
Ce livre vous offre une ébouriffante odyssée cosmique aux frontières du savoir. Paru en 2015 et devenu un classique, il a consacré Christophe Galfard comme un des meilleurs vulgarisateurs de sa génération. En voici une édition à jour des dernières découvertes et enrichie d’un cahier photos.

Docteur en physique théorique, Christophe Galfard se consacre à l’écriture depuis Georges et les secrets de l’Univers qu’il a coécrit avec Stephen Hawking, son directeur de thèse à Cambridge. Il a récemment publié chez Flammarion E = mc2, L’équation de tous les possibles.

L’Univers à portée de main

À Marius et Honoré

Avant-propos

Avant de commencer, j’aimerais partager deux choses avec vous.

La première est une promesse, la seconde une ambition.

La promesse est que ce livre ne contient qu’une seule équation.

La voici :

E = mc².

L’ambition, mon ambition, est que personne ne se retrouvera perdu en lisant ce livre.

Vous êtes sur le point de partir pour un voyage à travers l’Univers tel qu’il est décrit par la science d’aujourd’hui. J’ai la profonde conviction que cette connaissance est accessible à tous.

Et ce voyage commence loin, très loin de chez vous, à l’autre bout du monde.

PREMIÈRE PARTIE

LE COSMOS

Chapitre 1

Un boum silencieux

Imaginez-vous sur une lointaine île tropicale par une chaude et claire nuit d’été. L’océan qui vous entoure est aussi calme qu’un lac. Vous n’entendez que le doux clapotis des vagues sur le sable blanc. Tout est tranquille. Vous êtes allongé sur la plage. Les yeux fermés. Chauffé par une journée de soleil, le sable exhale un air saturé de parfums sucrés, exotiques. Tout est paisible.

Un cri bestial vous fait soudain sursauter et vous scrutez les ténèbres.

Puis, plus rien.

La chose qui a crié était loin. Et elle est silencieuse à présent. Il n’y a rien à craindre, après tout. Peut-être cette île est-elle dangereuse pour certaines créatures, mais pas pour vous. Vous êtes un humain, le plus grand des prédateurs, et bientôt vos amis vous rejoindront pour boire un verre.

Vous vous rallongez sur le sable pour réfléchir à des choses dignes de votre espèce.

Une myriade de petits points brillants scintillent dans l’immensité de la nuit. Des étoiles. Même à l’œil nu, vous en voyez partout. Avec un sourire attendri, vous vous souvenez de questions que vous posiez enfant : que sont-elles, ces étoiles ? Pourquoi scintillent-elles ? À quelle distance se trouvent-elles ?

À présent, vous vous demandez si nous pourrons le savoir un jour, et craignez de ne jamais avoir de réponse.

Quelques instants plus tard, vous décidez de délaisser ces questions idiotes. Quelle importance, après tout ?

Une petite étoile filante traverse le ciel. Vous vous apprêtez à faire un vœu, mais voilà qu’arrive la chose la plus incroyable : cinq milliards d’années s’écoulent d’un coup… et vous n’êtes plus sur une plage, mais dans l’espace.

Flottant dans le vide.

Vous pouvez encore voir, entendre et ressentir, mais votre corps, lui, a disparu. Le sol aussi, d’ailleurs, ainsi que l’océan. Seules les étoiles sont toujours présentes.

Vous êtes éthéré.

Un pur esprit.

Et vous n’avez pas le temps de vous demander ce qui vient de se passer ou d’appeler à l’aide, car devant vous, à quelques centaines de milliers de kilomètres, une boule s’approche, menaçante. Elle brille d’une sombre lueur orangée et tourne sur elle-même. Il ne vous faut pas longtemps pour comprendre que sa surface est couverte de roches fondues et que vous vous trouvez en face d’une planète. Une planète en ébullition.

Stupéfait, vous vous interrogez : quelle source de chaleur monstrueuse peut bien ainsi liquéfier une planète ?

La réponse ne se fait pas attendre. Sur votre droite, il y a une étoile. Une étoile immense. Elle tourne sur elle-même, elle aussi, et se déplace également dans l’espace. Et on dirait qu’elle gonfle.

La planète, face à elle, semble n’être qu’une petite bille orange. Une bille d’enfant. Le contraste est de plus en plus saisissant. L’étoile, aussi gigantesque qu’elle soit, continue de grossir. Elle a déjà doublé de volume. À présent, elle a une teinte rouge et projette rageusement d’énormes filaments de plasma brûlant. Soufflés vers l’espace, ces arcs lumineux s’en éloignent à une vitesse prodigieuse, proche de celle de la lumière.

Le spectacle est d’une beauté monstrueuse.

Vous êtes en train de vivre l’un des événements les plus violents que peut offrir l’Univers et pourtant, il n’y a aucun bruit.

Tout est silence.

Dans le vide de l’espace, le son ne se propage pas.

Vous fixez l’étoile. Vous vous dites qu’elle ne pourra pas continuer de grossir comme ça indéfiniment. Mais c’est pourtant le cas. Elle a déjà atteint un volume qui dépasse l’entendement. La planète en ébullition, broyée par des énergies qui la dépassent, est littéralement pulvérisée. Rendue au néant. Sous vos yeux. L’étoile ne le remarque même pas. Elle vient d’atteindre environ cent fois sa taille initiale. Et soudain, elle explose, éjectant vers l’espace toute la matière qui la compose.

Vous clignez des yeux.

Une onde de choc traverse votre silhouette spectrale.

Vous clignez à nouveau.

La planète et l’étoile ont disparu.

Il ne reste rien d’autre que de la poussière, soufflée dans toutes les directions.

L’étoile, si brillante un instant plus tôt, est devenue un nuage cosmique, spectaculaire et coloré, qui s’étale et s’étend à présent dans le vide interstellaire à une vitesse digne de celle des dieux.

Lentement, très lentement, vous reprenez vos esprits et, alors que vous commencez à peine à intégrer ce qui vient de se passer, une étrange lucidité vous envahit avec cette effroyable révélation : l’étoile qui vient de mourir n’était pas n’importe quelle étoile. Il s’agissait du Soleil. Notre Soleil. Et la planète qui a disparu dans un éclat de lumière, c’était la Terre.

Notre planète. Votre maison. Disparue.

Vous venez d’être témoin de la fin du monde. Pas une fin imaginaire, pas un improbable fantasme d’origine prétendument maya. La vraie fin. Une fin que les scientifiques connaissaient déjà avant votre naissance, cinq milliards d’années avant ce que vous venez de voir.

Mais alors que vous essayez d’ordonner vos pensées, que vous tentez, naïvement, de tendre une main pour recoller les morceaux de votre monde disparu, votre esprit est renvoyé dans le présent, à l’intérieur de votre corps, sur la plage.

Votre cœur bat la chamade.

Vous vous redressez et regardez autour de vous, comme si vous sortiez d’un rêve étrange.

Les arbres, le sable, la mer et le vent sont là. Vos amis aussi : ils sont en chemin, vous les apercevez au loin. Que s’est-il passé ? Vous êtes-vous endormi ? N’était-ce qu’un rêve ? Une sensation étrange se répand dans votre corps alors que le doute vous assaille : est-ce vraiment ce qui va arriver ? Le Soleil va-t-il réellement exploser un jour ? Et si tel est le cas, qu’adviendra-t-il de l’humanité ? Quelqu’un peut-il survivre à une telle apocalypse ? Tout, jusqu’au souvenir même de notre propre existence, va-t-il disparaître dans l’infini du cosmos lors d’un boum silencieux ?

Scrutant de nouveau la voûte céleste, vous essayez désespérément de donner un sens à ce qui vient de se produire. Au plus profond de vous, vous avez l’étrange certitude que tout ça n’était pas qu’un rêve. De retour sur cette plage, votre esprit réuni avec votre corps, vous êtes convaincu d’avoir réellement voyagé par-delà votre époque, dans un futur éloigné, pour voir ce dont personne n’est censé être témoin.

Vous inspirez et expirez profondément, pour calmer le tumulte de vos pensées.

Loin du silence spatial, vous entendez maintenant des bruits, des bruits étranges, comme si le vent, les vagues, les oiseaux et les étoiles s’étaient mis à chantonner doucement.

La nature essaie-t-elle de vous dire quelque chose ?

Concentré, à l’écoute, il vous semble soudain découvrir comme un sens caché à cette mélodie.

Vous tendez l’oreille.

Oui, aucun doute. Il s’agit là à la fois d’un avertissement et d’une invitation.

De tous les futurs possibles qui s’offrent à l’humanité, chante la nature, un seul chemin offre la possibilité de survivre.

De survivre aux innombrables catastrophes potentielles, et à l’inévitable fin du Soleil.

Ce chemin, c’est celui de la connaissance, de la science.

Un cri transperce de nouveau la nuit, venant se mêler au vent et aux mélodies cachées. Mais cette fois, vous n’y prêtez plus attention.

Comme si une graine plantée dans votre esprit avait déjà commencé à germer, vous ressentez le besoin impérieux de déchiffrer, de découvrir, de comprendre peut-être, ce qu’est cette nature qui vous entoure et qui vous a donné naissance.

Levant les yeux vers les étoiles, votre curiosité d’enfant reprend le dessus sur vos émotions et vous décidez soudain de ne plus reculer, de ne plus fermer les yeux, de tenter d’acquérir quelques-unes de ces connaissances que l’humanité a, après des millénaires de travail, accumulées sur notre Univers.

Vous contemplez à présent les étoiles avec des yeux pleins d’une curiosité brute, des yeux d’enfant, des yeux prêts à recevoir ce que la nature a à offrir.

Qu’y a-t-il autour de la Terre ? Et au-delà ? Peut-on voir à l’infini ? De quoi l’Univers est-il fait ? Quelle est son histoire ? En a-t-il même une ?

Tandis que les vagues caressent à nouveau le rivage, le scintillement des étoiles semble bercer vos sens, vous plongeant dans un état de semi-conscience. Vous entendez les conversations de vos amis qui approchent mais, étrangement, vous avez l’impression que le monde a légèrement changé, que vous le percevez déjà différemment. Tout vous semble plus riche, plus profond, comme si votre corps et votre esprit faisaient tous deux partie de quelque entité bien plus grande que tout ce que vous auriez pu imaginer jusqu’ici. Vos mains, vos jambes, votre peau… Matière… Temps… Espace… Champs de forces entremêlés en vous et tout autour de vous…

Un voile dont vous ne soupçonniez pas même l’existence semble masquer une réalité mystérieuse et inattendue.

Votre esprit aspire à retourner parmi les étoiles, et vous avez le pressentiment qu’un voyage extraordinaire est sur le point de vous mener à nouveau très, très loin de votre monde d’origine.

Chapitre 2

La Lune

Si vous lisez ces lignes, cela signifie que vous avez déjà réussi, au chapitre précédent, à faire un bond de cinq milliards d’années dans le futur.

Ce qui n’est pas mal du tout.

Vous devriez donc être rassuré : votre imagination fonctionne bien et c’est parfait, car l’imagination est tout ce dont vous aurez besoin au fil de ces pages pour voyager à travers le temps, l’espace, la matière et l’énergie et, ainsi, découvrir ce que l’humanité sait aujourd’hui de notre Univers.

Vous n’avez peut-être rien demandé, mais vous avez néanmoins vu le sort qui attend l’humanité, voire toute forme de vie sur Terre, si rien n’est fait pour comprendre comment fonctionne la nature. Afin que notre espèce survive à long terme, afin d’éviter d’être englouti par un Soleil agonisant et déchaîné, il nous faut – nous n’avons pas le choix – prendre les rênes de notre propre futur. Démêler les lois de la nature et apprendre à les utiliser à bon escient est notre seule chance. Nous avons encore bien du chemin à parcourir, c’est peu de le dire, avant de tout savoir sur notre Univers, mais nous ne partons pas de rien. De nombreuses générations d’hommes et de femmes ont déjà élucidé bien des mystères, découvert bien des lois.

Dans les chapitres et parties qui suivent, vous vous familiariserez avec la gravitation, cette « force » invisible qui lie les astres les uns aux autres ; vous verrez comment les atomes et les particules interagissent pour faire briller les étoiles, comment des mondes tels que le nôtre ont été construits.

Puis vous irez plus loin. Beaucoup plus loin.

Le savoir que nous possédons aujourd’hui nous a fait découvrir un Univers plus mystérieux que ce que tous nos ancêtres ont pu imaginer, un Univers immense, rempli de matières et d’énergies étranges que même nos laboratoires les plus modernes sont incapables de reproduire.

Vous voyagerez à travers l’immensément grand et l’immensément petit, puis vous sauterez dans l’inconnu, dans les travaux des plus brillants théoriciens d’aujourd’hui, dans ces idées qui germent depuis quelques dizaines d’années et qui tentent d’expliquer les très étranges réalités dont nous faisons partie. Les univers parallèles, les multivers et les dimensions supplémentaires entreront alors en scène. Et toutes ces merveilles feront peut-être – je l’espère en tout cas – briller vos yeux d’un éclat que seuls peuvent créer ces savoirs, ces sagesses et ces découvertes que l’humanité a rassemblés, remis en cause, vérifiés et complétés depuis des millénaires.

Mais pour pouvoir accomplir un tel voyage, vous devez vous préparer.

Les percées de ces dernières décennies ont en effet ébranlé toutes nos certitudes : notre Univers est non seulement incommensurablement plus grand que prévu, mais également infiniment plus beau que tout ce que les rêves humains avaient pu imaginer. Et pendant que nous y sommes, voilà encore une bonne nouvelle : avoir découvert ce monde à travers lequel vous allez vous mouvoir très bientôt nous rend déjà, nous les humains, différents de toutes les autres formes de vie ayant jamais existé sur Terre. Et c’est heureux, car la plupart des autres espèces se sont éteintes depuis longtemps.

Songez-y un instant : les dinosaures ont régné sur la surface de notre planète pendant près de deux cents millions d’années, alors que nous n’existons que depuis quelques centaines de milliers d’années. Ils ont eu largement le temps de se poser des questions sur leur environnement, de comprendre deux ou trois choses, de se préparer… mais ils ne l’ont pas fait. Et ils sont morts. Aujourd’hui, nous, les humains, pouvons au moins espérer détecter un astéroïde dangereux suffisamment à l’avance pour tenter de le détourner. Nous avons donc déjà des pouvoirs que les dinosaures, au bout de deux cents millions d’années d’évolution, ne possédaient toujours pas. On pourrait presque faire un lien entre leur extinction et leur manque de connaissances en physique théorique. Les dinosaures, pour survivre, auraient dû créer des universités, et faire de la recherche…

Cela étant, vous êtes toujours sur la plage, et le souvenir du Soleil à l’agonie est vif dans votre esprit. Vous n’avez pas encore assez de recul pour vous sentir mieux armé face au monde que des bestioles du passé faisant parfois cent fois votre poids ou dont les dents mesuraient la taille d’un avant-bras.

Pour être honnête, il vous manque même la confiance, et les points scintillants qui illuminent la nuit vous semblent terriblement indifférents à votre existence. La vie ou la mort d’une espèce terrestre ne fait notoirement aucune différence pour eux. Pour ces dieux brillants et lointains, l’existence d’une espèce, ici sur notre petite planète, ne dure probablement pas plus longtemps qu’un claquement de doigts.

Il y a trois cents ans, l’un des scientifiques les plus brillants qui ait jamais vécu sur Terre, le physicien et mathématicien anglais Isaac Newton, pensait au temps en ces termes : pour lui, il y avait le temps des humains, ressenti par tous et mesuré par nos horloges, et celui de Dieu, instantané, qui ne s’écoule pas. Pour le Dieu de Newton, la ligne du temps humain – ligne à laquelle nous ne pouvons qu’appartenir, nous trouvant quelque part sur elle – cette ligne qui, pour nous, s’étire à l’infini dans le passé et le futur n’est, pour Lui, qu’un instant. Pour Lui, tout est visible, connu, compris en un clin d’œil, mais pas pour nous qui sommes soumis aux saisons, aux changements, aux hiers et aux demains. Et, alors que vous regardez les étoiles, qu’un de vos amis vous sert à boire, l’immensité de la tâche à accomplir commence à vous inquiéter.

Comment tout comprendre ? Tout est trop grand, trop loin, trop étrange… Par où commencer ? Vous n’êtes pas un physicien théoricien mais… le breuvage de votre ami aidant, vous n’êtes pas non plus du genre à abandonner. Vous avez des yeux et votre esprit est curieux, aussi vous concentrez-vous sur ce qui est accessible à vos sens. Laissant vos amis à leurs discussions, vous vous écartez légèrement d’eux. Silencieusement.

Le ciel est très sombre.

Et il y a des étoiles.

Entre ces étoiles, vous distinguez à l’œil nu une faible étendue blanchâtre qui s’étire d’un bout à l’autre de l’horizon.

Quelle que soit cette lueur, vous savez qu’elle se nomme la Voie lactée. Sa largeur fait environ dix fois celle d’une pleine Lune. Vous l’avez souvent observée dans votre jeunesse, mais probablement beaucoup moins ces derniers temps. En la regardant à présent, vous vous rendez compte qu’elle est si visible, si évidente, que vos ancêtres ont toujours dû connaître son existence, et vous avez raison. Il est d’ailleurs assez ironique de penser qu’après des siècles au cours desquels les hommes et les femmes ont débattu de sa nature, nous savons à présent de quoi elle est constituée – mais la pollution l’a rendue totalement invisible depuis la plupart des régions habitées.

Depuis votre île tropicale, cependant, sa présence est écrasante et, la Terre continuant toujours de tourner sur elle-même, alors que les heures s’égrènent, la Voie lactée se déplace dans le ciel, comme le Soleil durant la journée, d’est en ouest.

L’hypnotisante possibilité que l’avenir de l’humanité se trouve quelque part là-bas, au-delà de la voûte céleste, se concrétise peu à peu dans votre esprit. Mais où aller ? Où chercher ? Est-il possible de détecter à l’œil nu toutes les merveilles de l’Univers ? Non, des mystères se cachent hors de notre vue, entre les étoiles, c’est certain. Vous savez que le Soleil, la Lune, les planètes comme Vénus, Mars ou Jupiter, quelques centaines d’étoiles et cette vague traînée blanchâtre qu’on appelle la Voie lactée ne constituent pas le Grand Tout.

Et quand bien même, si vous pouviez tout sonder, par où commenceriez-vous ? Vous attaqueriez par le voisinage de la Terre, bien entendu, puis… puis vous décolleriez et partiriez aussi loin que possible, avant de…

Vous arrêtez soudain de penser car quelque chose d’étrange se produit.

Vos amis, autour de vous, continuent de parler entre eux, mais vous ne les entendez plus ! Et votre corps ! Il n’a soudain plus aucun poids, plus aucun sens ! Et il s’éloigne !

Votre esprit vient de s’en séparer.

Il a quitté votre corps et monte, vers les étoiles.

Vous êtes pris de vertige tandis que l’île sur laquelle vous vous teniez au milieu de vos amis disparaît rapidement sous vous. Votre esprit continue de grimper, en se dirigeant légèrement vers l’est. Vous êtes plus haut que la plus grande des montagnes. Une Lune très rouge vient d’apparaître, suspendue au-dessus d’un horizon lointain, et soudain, en un éclair, vous vous retrouvez hors de l’atmosphère de la Terre et traversez les 380 000 kilomètres de vide qui séparent notre planète de son unique satellite naturel. Vous êtes loin de la Terre à présent et la Lune, face à vous, semble aussi blanche que le Soleil.

Comme de rares humains avant vous, vous voilà en train de fouler le sol de la Lune, mais vous avez aluni là où personne n’a encore posé le pied. Emporté par votre élan, vous êtes arrivé sur sa face cachée, celle qui ne voit jamais notre planète. Ici, pas de ciel bleu ni de vent. L’espace commence un millimètre au-dessus du sol. Les cieux lunaires, même en plein jour, sont couverts d’étoiles qui ne scintillent pas, faute d’atmosphère. C’est l’air, avec ses mouvements, qui, sur Terre, créent le chatoiement des étoiles. Depuis la surface de la Lune, elles ne sont que de petits points immobiles.

Un flash intérieur vous aveugle soudain et, lorsque vous recouvrez la vue, aussi incroyable que cela puisse paraître, vous vous rendez compte que l’histoire de la Lune s’est déversée dans votre esprit. Fasciné, vous regardez fixement le sol sous vos pieds.

Quelle violence !

Vous venez de voir qu’il y a environ quatre milliards d’années, la Terre, alors jeune planète solitaire, a été percutée par une autre planète, de la taille de Mars, qui arracha un gigantesque morceau de son écorce pour l’éjecter dans l’espace. Au cours des milliers d’années qui suivirent, les débris de cette collision se sont doucement assemblés en une boule tournant autour de notre monde, donnant naissance à cette Lune sur laquelle vous vous trouvez à présent.

S’il se produisait aujourd’hui, un tel choc suffirait largement à éliminer toute forme de vie sur Terre. Mais à cette époque, notre monde, vieux de quelques centaines de millions d’années tout au plus, était désert, et il est amusant de penser que sans cette effroyable collision, nous n’aurions pas de marées, que la vie telle que nous la connaissons n’existerait probablement pas sur notre planète.

Les événements catastrophiques, à l’échelle cosmique, sont susceptibles d’entraîner le pire comme le meilleur, pensez-vous maintenant, en avançant droit devant vous, l’esprit sous le choc.

Quelques instants plus tard, la Terre apparaît au-dessus de l’horizon, telle une perle bleue flottant sur un fond noir parsemé d’étoiles.

Vue d’ici, votre planète a la taille de quatre pleines Lunes. Cela peut paraître grand, mais c’est minuscule.

Votre cœur se serre.

Se rendre compte de la finitude de notre monde, de sa place dans un espace tellement gigantesque qu’il semble sans fin est, et sera toujours, une grande leçon d’humilité. Et, tandis que vous continuez machinalement votre balade pour vous rapprocher de sa lumière douce et colorée, tandis que vous la voyez s’élever dans le ciel lunaire, même si tout semble calme et rassurant, vous avez conscience d’une tension endormie. La tranquillité ambiante, dans l’espace, n’est jamais qu’apparente. Ici, le temps prend une autre signification.

Que ce soit demain ou dans des milliers de millénaires, la violence de l’Univers frappera à nouveau, inévitablement, notre petite région du cosmos. Les cratères qui, autour de vous, jonchent la surface de la Lune n’en sont qu’autant de rappels. D’innombrables rochers errants, des rochers faisant parfois la taille de montagnes, ont dû pilonner sa croûte inerte pour modeler ce paysage.

Ils provenaient tous de l’espace.

Et ils n’ont pas dû épargner la Terre non plus, mais les blessures, sur notre planète, ont cicatrisé, et disparu, car contrairement à la Lune, la Terre est vivante. Jour après jour, elle enfouit aujourd’hui encore son histoire sous les couches en mouvements permanents qui constituent sa surface.

Mais rassurez-vous : il n’y a pas là raison à paniquer. Des collisions comme celle qui a un jour mené à la naissance de la Lune appartiennent pour la plupart au passé. Aujourd’hui, il n’y a pas de planètes errant autour du Soleil et menaçant notre monde, il y a simplement des astéroïdes et des comètes.

Cela dit, le danger dans l’espace est omniprésent, même s’il est silencieux, et, alors que vous observez l’image bleutée de la Terre se levant dans le ciel noir de la Lune, une colossale source de lumière vous inonde soudain.

L’astre qui en est la source est l’objet le plus brillant et le plus violent qu’on puisse trouver dans notre voisinage cosmique.

C’est une étoile.

Elle se trouve à 150 millions de kilomètres de notre monde.

C’est la source de toute notre énergie.

Nous l’avons appelée le Soleil.

Sur un coup de tête, vous vous retournez et décidez de vous y rendre, pour en découvrir plus à son sujet.

Chapitre 3

Le Soleil

Si l’humanité pouvait, d’une manière ou d’une autre, récolter toute l’énergie que le Soleil produit en une seconde, cela suffirait à satisfaire les besoins énergétiques mondiaux actuels pendant environ un demi-milliard d’années.

Et alors que vous vous en rapprochez peu à peu, vous vous rendez compte que le Soleil n’est pas aussi volumineux que lorsque, agonisant dans le futur, il s’apprêtait à exploser en détruisant notre monde. Mais tout de même, il est gros. Pour établir une comparaison, si le Soleil avait le volume d’une belle pastèque, la Terre, à l’échelle, aurait une taille si petite qu’elle ne serait visible qu’avec une loupe1.

Vous voilà quelques milliers de kilomètres au-dessus de sa surface. Le Soleil remplit la moitié de votre ciel. Sa puissance est à couper le souffle. Des bulles de plasma en jaillissent de tous côtés. D’énormes boucles magnétiques gonflent et se percent, éjectant vers l’espace des milliards de tonnes de matière brûlante qui transpercent votre corps éthéré. Le spectacle est pour le moins extraordinaire et vous vous demandez soudain, avec une légère jalousie, ce qui rend le Soleil si spécial par rapport à la Terre. D’où provient toute cette énergie ? Qu’est-ce qui fait qu’une étoile est une étoile ? Et pourquoi diable est-elle condamnée à mourir un jour ?!

Pour le découvrir, vous vous dirigez vers un des endroits les plus hostiles qui soient, le centre du Soleil, à plus d’un demi-million de kilomètres sous sa surface2.

*

Toute la matière qui nous entoure, toute celle que nous respirons, voyons, touchons ou ressentons, même celle que contient votre corps, est composée d’atomes. Les atomes sont les briques de toute chose. Ce sont les Lego de notre environnement, si vous préférez. Mais contrairement aux Lego, ils ne sont pas rectangulaires. Ils sont plutôt ronds, composés d’un noyau dense en forme de boule entouré de minuscules électrons. Comme les Lego, en revanche, il est possible de les classer par taille. On a appelé le plus petit d’entre eux hydrogène. Le deuxième plus petit a, lui, été nommé hélium. Ensemble, ces deux atomes représentent environ 98 % de la matière connue de notre Univers. Cela fait beaucoup, certes, mais ce n’est pas cent pour cent. Il y a 13,8 milliards d’années, pourtant, ces deux atomes constituaient probablement quasiment toute la matière connue. L’azote, le carbone, l’oxygène ou encore l’argent sont des exemples d’atomes que nous pouvons trouver aujourd’hui qui ne sont pas de l’hydrogène ou de l’hélium et qui n’existaient pas à l’époque. D’une manière ou d’une autre, ils ont donc dû apparaître depuis. Comment ? Vous êtes sur le point de le découvrir.

Vous plongez de plus en plus profondément à l’intérieur du Soleil. La température grimpe. Beaucoup. De cuisante – environ 6 000 °C à sa surface – elle devient infernale. En son cœur, il s’agit de près de seize millions de degrés Celsius. Peut-être même encore plus.

Partout, quantité d’atomes d’hydrogène, dépouillés de leurs électrons par l’insupportable énergie environnante, ne sont plus que des noyaux nus. Soumis à l’écrasante pression qu’exerce l’étoile sur son propre cœur, ces noyaux peuvent à peine bouger et n’ont en réalité d’autre choix que de se coller les uns aux autres, et de fusionner. C’est exactement ce qui se passe sous vos yeux. Il s’agit d’une réaction de fusion thermonucléaire : la création de gros noyaux atomiques par « collage » de noyaux plus petits.

Une fois assemblés, alors qu’ils s’extraient de la fournaise qui leur a donné naissance, ces noyaux lourds s’associent aux électrons qu’ils trouvent autour d’eux, loin du cœur, et deviennent de nouveaux atomes. C’est ainsi que naissent l’azote, le carbone, l’oxygène, l’argent…

Une réaction de fusion thermonucléaire requiert une prodigieuse quantité d’énergie, énergie fournie ici par l’écrasante gravité du Soleil qui compresse tout vers son centre. Une telle réaction ne peut pas avoir lieu sur Terre. Pas naturellement. Notre planète est trop petite et pas assez dense. Sa gravitation est loin de comprimer ce qui se trouve sous nos pieds aux niveaux de température et de pression nécessaires à la fusion de noyaux d’atomes.

Et vous avez là, par définition, la principale différence entre une planète et une étoile.

Planètes et étoiles sont toutes deux des astres plutôt ronds, mais les planètes sont toujours moins denses et en général plus petites. Leurs noyaux rocheux, parfois entourés d’une atmosphère gazeuse, se refroidissent lentement. Les cœurs des étoiles, en revanche, sont des énormes centrales de fusion thermonucléaire. En raison de leur époustouflante énergie gravitationnelle, elles sont contraintes par la nature de forger de la matière.

Tous les atomes lourds présents sur Terre, tous les atomes essentiels à la vie, y compris ceux qui composent votre corps, ont ainsi un jour été engendrés au centre non pas d’une planète, mais d’une étoile.

Chaque fois que vous respirez, vous en inhalez. Chaque fois que vous mangez ou buvez, vous en avalez. Chaque fois que vous touchez votre peau, ou celle de quelqu’un d’autre, vous touchez de la poussière d’étoiles.

Vous vous demandiez tout à l’heure pourquoi les étoiles comme le Soleil étaient condamnées à mourir et à exploser à la fin de leur vie ? Eh bien à défaut d’une justification scientifique, voici déjà une bonne raison pour nous, les humains : sans cela, la matière dont nous sommes composés n’aurait jamais atteint l’espace. La Terre n’aurait pas vu le jour. La vie n’existerait pas. Il n’y aurait que de l’hydrogène et de l’hélium, sauf au centre d’étoiles éternelles.

Cela peut paraître incroyable, mais le seul fait de constater que nos corps ne sont pas faits que d’hydrogène et d’hélium – ils contiennent aussi du carbone et de l’azote et de l’oxygène et d’autres atomes encore – ce simple fait nous permet d’affirmer que le Soleil est une étoile de deuxième, peut-être même de troisième génération. D’autres étoiles ont effectivement dû briller, et exploser, bien avant que le Soleil et notre petit monde n’apparaissent : d’où, sinon, tous nos atomes viendraient-ils ? Il n’y a pas d’autre possibilité : nos atomes viennent d’étoiles disparues.

Comment ont-elles explosé, alors, ces étoiles ?

Quelle extraordinaire puissance entre en jeu pour provoquer pareilles déflagrations ?

Une des étonnantes propriétés des réactions de fusion nucléaire est que, aussi énorme soit la quantité d’énergie nécessaire pour qu’elles aient lieu – la pression qu’exerce toute la masse d’une étoile sur son cœur ! – elles en libèrent ensuite encore plus.

Oui, encore plus.

Et l’origine de cette énergie est la masse.

Lorsque deux noyaux atomiques fusionnent pour former un noyau plus gros, une partie de leur masse disparaît.

Si jamais cela ne vous paraît pas bizarre, c’est que vous avez mal lu, alors je le redis : un noyau qui vient d’être créé par fusion a moins de masse que les noyaux utilisés à cet effet et qui, au bout du compte, n’existent plus. C’est comme si en mélangeant un kilo de glace à la vanille avec un autre kilo de glace à la vanille on n’obtenait pas deux kilos de glace, mais moins.

Dans la vie courante, cela n’arrive pas. C’est même impossible. Mais dans le monde nucléaire, ça arrive tout le temps.

Et fort heureusement pour nous, cette masse manquante sert à quelque chose : elle est transformée en énergie. C’est là que le célèbre E = mc² d’Einstein3 entre en jeu.

Cette formule, probablement la plus célèbre au monde, nous donne précisément le taux de change : elle dit quelle quantité d’énergie (c’est le « E ») la nature est en droit d’exiger obtenir pour une certaine masse (le « m ») lorsque l’une est changée en l’autre. Et vice versa.

Certes, dans notre vie quotidienne, l’expression « taux de change » évoque plus le passage d’une devise à une autre que celui d’une masse en énergie. Aussi, afin de vérifier s’il s’agit d’une bonne affaire, imaginez que ce taux de change soit proposé à l’un des aéroports de New York. Touriste, vous voulez changer votre monnaie, des euros – disons qu’ils correspondent à m – en dollars américains (le E).

Et vous utilisez E = mc².

Le taux de change est c².

c représente la vitesse de la lumière.

c2 est la vitesse de la lumière multipliée par elle-même.

En chiffre, cela donne quatre-vingt-dix millions de milliards.

Pour un euro, vous recevriez donc quatre-vingt-dix millions de milliards de dollars.

Tout le monde irait probablement vivre aux États-Unis (et demanderait à atterrir dans le bon aéroport) – du moins le temps de dépenser un euro – si un tel taux s’appliquait aux devises.

D’après les connaissances actuelles, il s’agit là du meilleur taux de change connu de toute la nature. Quelle que soit la transaction, vous ne trouverez jamais mieux. C’est une limite, un peu comme la vitesse de la lumière qu’on ne peut pas dépasser.

Bien sûr, la masse manquante dans chaque réaction de fusion nucléaire est extrêmement faible. Elle donne du coup très peu d’énergie. Mais il y a tellement de noyaux d’atome qui fusionnent à chaque seconde dans le cœur du Soleil – un cœur qui fait près de dix mille fois le volume de la Terre – que l’énergie globale libérée est phénoménale.

Et comme elle ne peut pas rester là, comme il faut bien que cette énergie aille quelque part, elle va rayonner depuis l’intérieur du Soleil vers l’espace, de toutes les façons possibles et imaginables.

En fin de compte, ce rayonnement dû à la fusion va exercer une force répulsive, une force qui part du cœur du Soleil pour se diriger vers l’extérieur. Cette force s’oppose ainsi à la gravitation qui, à l’inverse, comprime tout.

C’est ce combat de Titans entre rayonnement de fusion et gravitation qui, jour après jour, depuis des milliards d’années, stabilise toutes les étoiles de l’Univers, y compris le Soleil. Sans l’énergie dégagée par la fusion, si la gravitation était seule en jeu, notre étoile, comme toutes les autres, se contracterait et rétrécirait sans cesse.

Le Soleil n’est donc pas une grosse boule de feu – le feu a besoin d’oxygène pour se maintenir et, même si le Soleil en produit un peu, il n’y en a pas assez dans l’espace pour alimenter la moindre flamme.

Le Soleil, et il en est de même pour toutes les étoiles dans le ciel, est une grosse boule de plasma chaud et brillant, un mélange d’électrons, d’atomes privés de certains de leurs électrons (on les appelle des ions) et d’atomes privés de tous leurs électrons – les noyaux atomiques nus.

C’est ce plasma et toute l’énergie libérée par la fusion thermonucléaire qui, ensemble, font briller les étoiles.

Tant que cette fusion a de quoi s’alimenter, tant qu’il y a suffisamment de petits noyaux disponibles dans son cœur, une étoile est dite vivre la séquence principale de sa vie.

Le Soleil s’y trouve depuis des milliards d’années et il y restera pour des milliards d’années encore.

Un jour, cependant, son combustible nucléaire viendra à manquer. Ce jour-là, aucune force émanant de son centre ne pourra plus s’opposer à la gravitation. Cette dernière prendra alors le dessus et provoquera la séquence finale de la vie de notre étoile : le Soleil rétrécira, toute sa matière se retrouvera de plus en plus compressée, jusqu’à devenir tellement dense qu’une nouvelle réaction de fusion nucléaire s’enclenchera.

Mais elle n’aura pas lieu en son cœur, elle aura lieu là où se trouvent les réservoirs de petits noyaux atomiques, quelque part entre le cœur dense et la surface de l’étoile.

Là, les petits noyaux ne pouvaient jusqu’alors jouer aucun rôle. Mais ce n’est plus le cas. Ils fusionnent à leur tour.

Et l’énergie dégagée par cette fusion-là ne compense pas la gravitation, elle la domine.

De beaucoup.

N’ayant pas à supporter la masse totale de l’étoile mais juste celle de la partie qui le surplombe, le rayonnement énergétique libéré par la fusion se met à repousser la surface de l’étoile, la faisant grossir.

Et grossir encore.

Jusqu’à cent fois sa taille de départ.

C’est comme si une balle de ping-pong devenait une montgolfière.

Vaincue, la gravitation de l’étoile ne peut plus ramener sa surface vers elle.

Et elle ne le pourra jamais plus.

Mais ce n’est pas tout.

Une explosion finale vient alors sceller la mort des étoiles comme le Soleil, mort qui permet de disséminer dans l’espace tous les atomes forgés au long de leur brillante existence4.

Puis, au fil des millions d’années qui suivent cet extraordinaire chant du cygne, ces atomes se mélangeront à ceux forgés par d’autres étoiles voisines, disparues elles aussi, pour former d’immenses nuages de poussières à l’intérieur desquels naîtront peut-être, dans un avenir très lointain, une nouvelle génération d’étoiles et, qui sait, d’autres mondes.

C’est en évaluant la quantité d’hydrogène disponible au centre de notre étoile que les scientifiques peuvent estimer quand se produira son explosion.

Leur résultat ?

Cinq milliards d’années.

Le Soleil devrait exploser dans environ cinq milliards d’années.

Un jeudi, à plus ou moins trois jours.

Chapitre 4

Notre famille cosmique

Ce que vous venez de découvrir à propos du Soleil vous rend déjà plus expert sur notre étoile que n’importe quel humain ayant vécu jusqu’au milieu du XXe siècle.

Toute la lumière qui illumine votre corps jour après jour provient d’atomes forgés au cœur de cette gigantesque boule de plasma qui flotte dans l’espace, à 150 millions de kilomètres de nous, et qui transforme une partie de la masse des noyaux d’hydrogène et d’hélium en énergie.

Fort de ce savoir, décidant de laisser la matière se forger à son rythme au cœur de notre étoile, votre esprit retourne à l’air libre, ou à l’espace libre, plutôt, vu qu’il n’y a pas d’air dans l’espace.

Vous voilà à la surface chaude et bouillonnante du Soleil.

Tel un faucon, vous scrutez les alentours, à la recherche de ces astres qui profitent de la lumière de notre étoile.

Huit points lumineux semblent se distinguer des autres. Ces huit points se déplacent sur un fond – fixe en apparence – d’étoiles bien plus distantes.

Ces points ne sont pas des étoiles.

Ce sont des planètes, des astres trop petits pour espérer devenir un jour des étoiles. Si elles brillent dans le noir de l’espace, ce n’est pas de leur propre fait, c’est qu’elles réfléchissent la lumière du Soleil.

Les quatre planètes les plus proches de notre étoile sont de petits mondes rocheux. Les quatre autres, plus éloignées, sont en revanche principalement composées de gaz. Gigantesques au regard de la Terre, ces planètes gazeuses ont été appelées les Géantes, mais elles n’en sont pas moins minuscules par rapport au Soleil.

Aucun de ces mondes ni aucune de leurs centaines de lunes ne constitue pour autant un refuge potentiel pour l’humanité future.

Tout comme la Terre, ces planètes sont sous l’emprise gravitationnelle du Soleil. Elles ne peuvent s’enfuir. Toutes disparaîtront donc en même temps que lui. Un refuge futur, s’il en existe un, doit être cherché plus loin encore, au-delà du Soleil et de ses sujets.

Vous décidez donc de projeter votre esprit vers l’avant aussi loin que possible, pour tenter de jeter un œil à ce qui se trouve au-delà de la cour du roi Soleil.

Mercure, Vénus, la Terre et Mars se trouvent déjà derrière vous. Vous êtes à 450 millions de kilomètres du Soleil, trois fois la distance qui le sépare de la Terre. D’ici, notre étoile est un point lumineux de la moitié de la taille d’une pièce de dix centimes tenue à bout de bras. La quantité de chaleur qui atteint ces contrées est si ténue que si la Terre se trouvait ici, un après-midi d’été en France serait plus froid que la plus glaciale des nuits en Antarctique1. Il n’y aurait ni mer, ni océan à la surface du monde, et la vie telle qu’on la connaît n’y serait probablement jamais apparue.

Vous continuez pourtant de vous éloigner.

Des vestiges d’un temps où les planètes et le Soleil naissaient apparaissent : vous croisez un vaste anneau constitué d’astéroïdes en forme de pomme de terre et dont l’ensemble, centré sur le Soleil, constitue ce que les astronomes ont appelé la ceinture d’astéroïdes. Cette ceinture marque la limite entre le royaume des petites planètes rocheuses dont la Terre fait partie, et celui des Géantes.

Bien qu’appelé ceinture, cet anneau est composé de roches plutôt éloignées les unes des autres. Le risque d’en percuter une par mégarde est faible. Tous les satellites envoyés au-delà l’ont traversée sans encombre.

Vous voilà à présent près des géantes gazeuses : Jupiter et Saturne, puis Uranus et Neptune, ces énormes planètes dont les noyaux sont cachés sous d’immenses et tumultueuses atmosphères. Toutes possèdent un impressionnant système d’anneaux, même si celui de Saturne surpasse de loin tous les autres, de par sa taille et sa beauté.

Vous survolez tous ces mondes lointains et les observez en silence, avec tout le respect que leur gigantisme inspire, même s’ils ne sont pas faits pour abriter la vie à leur surface.

Quelques instants plus tard, alors que vous dépassez Neptune, la planète la plus éloignée du Soleil, vous découvrez qu’une autre ceinture s’étend au-delà, une ceinture semblable à celle d’astéroïdes que vous avez déjà traversée, mais vingt fois plus grande.

Celle-ci est composée non pas de roches, mais de ce qui ressemble fort à de grosses boules de neige sales, autant de vestiges probables d’un temps où, alors que tout ici n’était qu’un indistinct nuage de poussière d’étoiles disparues, notre petite famille cosmique s’assemblait, cailloux après cailloux, collisions après collisions, à des distances plus raisonnables du Soleil, pour former toutes ces planètes que vous venez de laisser derrière vous.

La ceinture que vous traversez maintenant a été nommée ceinture de Kuiper en l’honneur de l’astronome américain, né Hollandais, Gerard Kuiper, qui participa à sa découverte.

D’ici, le Soleil n’est plus qu’une tête d’épingle, une étoile parmi d’autres. Aucune chaleur ou presque ne semble atteindre ces régions éloignées.

Ce qui ne veut pas dire qu’il ne se passe rien.

Bien au contraire.

Il suffit d’être un peu patient.

De temps à autre, suite à une collision ou au passage d’une planète géante à proximité, l’une – ou plusieurs – de ces boules de neige, arrachée à sa paisible et lointaine orbite, se retrouve déstabilisée et chute vers le Soleil.

Elle se dirige alors irrémédiablement vers des régions de plus en plus chaudes. Et de même qu’un objet tombant sur Terre accélère en s’approchant du sol, ces lointaines boules de glace chutent de plus en plus vite en s’approchant du Soleil, en tombant vers lui.

Mais ce n’est pas tout.

Le rayonnement de notre étoile les frappe de plus en plus violemment et toutes ces boules de neige sales se retrouvent tôt ou tard non pas à fondre, mais à se sublimer.

En fondant, un objet passe de l’état solide à l’état liquide. En se sublimant, l’objet solide passe directement à l’état gazeux, sans passer par une phase liquide.

Dans l’espace, ce processus n’est pas sans conséquence. Lorsque ces boules de neige qui tombent vers le Soleil se subliment, elles laissent derrière elles de longues traînées de gaz et de petites roches glacées qui réfléchissent, dans l’obscurité, les rayons de notre étoile.

Et c’est ainsi que ces lointains vestiges d’un temps passé deviennent les merveilles célestes que nous appelons des comètes.

En 2014, l’Agence spatiale européenne a réussi l’incroyable défi de faire atterrir une petite sonde, Philae, sur l’une d’elles. Après dix années de voyage et plusieurs milliards de kilomètres parcourus, la sonde s’est posée à l’endroit prévu, à quelques mètres près, sur un objet se déplaçant à près de 100 000 kilomètres par heure, prouvant ainsi en passant que l’humanité, en ce début de XXIe siècle, a bien compris comment fonctionne la gravitation, et comment se balader dans l’espace. Malheureusement, un rebond imprévu a fait perdre la trace de ce petit détecteur qui est désormais probablement caché derrière une montagne, et à court de batterie. Son transporteur, Rosetta, est en revanche parfaitement en place, en orbite autour de cette comète. Au cours des années à venir, les détections de ce satellite permettront, notamment par l’analyse des gaz éjectés par ce vestige de notre passé, de mieux comprendre la naissance de notre monde.

Il est aussi possible, même si de nombreux chercheurs osent à peine l’espérer, que Philae, le petit robot disparu, recharge ses batteries à l’approche du Soleil et puisse nous communiquer les résultats des analyses qu’il a effectuées au sol avant de disparaître des radars pour de bon et de s’éteindre à jamais.

En attendant, votre esprit est loin de tout cela.

De plus en plus loin, même, car vous continuez à vous éloigner du Soleil, de la Terre et des autres planètes.

Vous traversez la ceinture de Kuiper.

La pauvre Pluton – qui vient récemment d’être privée de son titre de planète pour recevoir celui de planète naine – fait également partie de cette ceinture, de même que deux autres planètes naines découvertes ces dernières années et appelées Hauméa et Makémaké. Il est amusant de penser que Pluton, avec sa lune Charon, est si éloignée et a tellement d’espace à parcourir pour compléter une seule révolution autour du Soleil que moins d’une de ses années à elle (un de ses tours complets) s’est écoulée entre le moment où elle a été découverte et appelée planète et celui où elle a été dépossédée de ce titre. Sur Terre, en revanche, il a fallu 76 orbites, 76 années pour que les astronomes s’aperçoivent qu’elle faisait en réalité juste un quart de la taille de notre Lune et que de nombreux débris jonchaient sa trajectoire. Son changement de nom n’a évidemment pas eu la moindre influence sur Pluton elle-même, qui se fiche probablement royalement de son appellation.

Vous la survolez à présent, mais vous la laissez bien vite derrière vous, vous éloignant toujours plus de tout ce que vous connaissez.

D’autres planètes naines et bien d’autres comètes croisent votre chemin et vous apercevez même des mondes glacés que personne n’a encore découverts. Mais votre attention est rapidement attirée par une gigantesque sphère qui englobe tout ce que vous avez vu jusqu’ici.

Toutes les planètes, qu’elles soient naines, géantes ou rocheuses, tous les astéroïdes et toutes les comètes que vous avez croisés depuis votre départ de la Terre se trouvent plus ou moins sur un disque aplati au centre duquel brille le Soleil.

Mais ce n’est pas le cas de ce que vous voyez à présent.

Là, face à vous et autour de vous, un réservoir de milliards de milliards de milliards de comètes potentielles forme un immense nuage sphérique qui semble enfin marquer la limite entre le royaume du Soleil et celui des autres étoiles. Ce réservoir est appelé le nuage d’Oort en l’honneur d’un astronome hollandais dont vous réentendrez parler très bientôt.

Et sa taille est stupéfiante.

Et comme vous atteignez ici la limite de notre famille cosmique, famille constituée de tous les objets et astres qui tournent autour du Soleil, il est temps de lui donner son nom : c’est ce que nous appelons le Système solaire.

Le nuage d’Oort en marque la frontière.

Au-delà se trouvent des territoires inexplorés.

Au-delà, se trouvent les familles, si elles existent, d’autres étoiles.

Avec leurs astéroïdes, leurs comètes, leurs planètes.

Si elles existent.

Le cœur battant, vous vous dirigez vers l’étoile qui vous semble être la plus proche de vous, après le Soleil.

Elle a été découverte en 1915. Il y a exactement un siècle, à l’époque où nous commencions tout juste à comprendre notre Univers.

Son nom est Proxima du Centaure.

Chapitre 5

Au-delà du Soleil

Votre corps est toujours au milieu de vos amis, sur une plage, face à un océan, en train de boire un verre, mais votre esprit est maintenant aussi loin de la Terre que l’objet humain le plus lointain jamais envoyé dans l’espace1.

En franchissant les limites du nuage d’Oort, vous avez quitté le Système solaire.

Vous venez de vous introduire, sans être annoncé, dans le royaume d’une autre étoile. Et, comme si la nature voulait que vous compreniez vraiment ce que signifie ce passage délicat, vous voyez quelques comètes de chez nous passer, sous vos yeux, d’une trajectoire centrée sur le Soleil à une autre, centrée sur Proxima vers laquelle vous vous dirigez à présent. Ces comètes, destinées à désormais voguer pour de longs millions d’années aux confins du royaume de cette nouvelle étoile, ne reverront peut-être jamais leur système d’origine, celui que vous quittez vous aussi.

Proxima du Centaure appartient à une famille d’étoiles appelées naines rouges. Ce sont des étoiles bien plus petites que le Soleil (Proxima fait environ un septième de sa taille) et qui ont une teinte plutôt rouge, d’où leur nom. Les naines rouges sont très communes. Les scientifiques estiment même qu’elles constituent la majorité des étoiles connues.

Alors que vous approchez de celle-ci, sa luminosité change violemment, passant d’extrêmement brillante à quasi sombre en comparaison un instant plus tard, avant de rayonner à nouveau de mille feux, tout en éjectant de gigantesques quantités de matières brûlantes vers l’espace.

Se pourrait-il qu’il y ait néanmoins des planètes autour de cette naine rouge, des mondes malmenés par cette colérique étoile à l’éclat changeant ? Aussi incroyable que cela paraisse, une planète est là. Elle tourne autour de Proxima.

Sa découverte a été annoncée le 24 août 2016 par une équipe de chercheurs utilisant les télescopes de l’Observatoire européen austral basé à La Silla, au Chili.

Une forme de vie qui aurait évolué ici aurait l’incroyable avantage de pouvoir y fleurir encore très, très longtemps. Lorsque notre étoile, le Soleil, explosera, dans cinq milliards d’années, Proxima n’aura pas changé d’un iota. Pour autant qu’on sache, elle continuera à briller comme elle le fait aujourd’hui pendant environ trois cents fois l’âge actuel de l’Univers, ce qui, quel que soit le point de vue, est long.

Pourquoi une telle différence de durée de vie ?

Proxima est plus petite que le Soleil. Les noyaux atomiques qui composent son cœur y sont moins compressés. Ils y fusionnent toujours, bien sûr – sinon Proxima ne brillerait pas comme cela – mais à un rythme beaucoup plus lent que dans le Soleil. Lorsqu’on parle d’étoile, la taille compte : plus grosse est l’étoile, plus courte est sa durée de vie. Et pour que les planètes qui leur tournent autour soient un tant soit peu hospitalières, tout est question de distance2.

La planète que vous apercevez devant vous est à la bonne distance.

Ne serait-il pas extraordinaire d’y trouver de la vie ? Cette planète, appelée Proxima b, n’est probablement pas aussi hospitalière que la nôtre, mais ce monde pourrait exister pour presque toujours. Il pourrait peut-être même un jour être colonisé, pour remplacer le nôtre…

À cette pensée, avec un mélange de culpabilité, de mélancolie, et de besoin d’affirmer votre appartenance à une puissante famille cosmique, votre esprit se retourne pour regarder le Soleil, votre étoile, et les planètes qu’il illumine et réchauffe.

Le Système solaire, berceau de l’extraordinaire humanité dont vous faites partie, devrait sans aucun doute éclipser, par son éclat hors du commun, tous les autres points lumineux dans le ciel, vous n’en doutez pas un seul instant.

Mais non. Ce n’est absolument pas le cas. Et l’étendue des distances que vous venez de parcourir vous frappe soudain.

Le Soleil, vu depuis le voisinage de Proxima, n’est qu’un point parmi d’autres, un point indistinguable dans l’immensité du cosmos.

Si vous n’étiez pas un pur esprit mais un véritable voyageur de l’espace, combien de temps, vous demandez-vous, faudrait-il pour envoyer un message sur Terre d’où vous êtes ?

En explorateur chevronné, vous auriez certainement été équipé d’un téléphone portable interstellaire. Vous auriez alors pu appeler certains de vos amis à chacun de vos arrêts, afin de partager vos découvertes et prendre des nouvelles.

Voyons ce que cela aurait donné.

Les téléphones portables transforment nos voix en un signal qui se déplace à la vitesse de la lumière, nous donnant l’illusion, sur Terre, de pouvoir communiquer instantanément bien qu’il faille toujours un temps pour que la lumière aille d’un endroit à un autre. Dans l’espace, en revanche, les distances sont si grandes que rien n’y paraît plus instantané. Depuis la Lune, la lumière met environ une seconde pour atteindre la Terre. Et une pour revenir. De sa surface, au début de votre voyage, si vous aviez demandé à un ami resté sur Terre s’il pouvait vous apercevoir avec des jumelles, sa réponse (négative) aurait mis deux secondes à vous parvenir.

Deux secondes, ça va, ce n’est pas trop, mais depuis le Soleil, le décalage aurait déjà commencé à être problématique. La lumière met environ huit minutes et vingt secondes pour parcourir la distance entre la Terre et notre étoile. En appelant chez vous depuis sa surface, vous devez donc attendre plus de seize minutes entre une question et une réponse.

Seize minutes.

Hormis vos parents, personne ne décrocherait en voyant votre numéro s’afficher. Et le Soleil, en termes cosmiques, c’est la porte à côté. Un appel passé maintenant depuis Proxima du Centaure, depuis l’endroit où vous vous trouvez, ferait sonner un téléphone sur Terre dans environ quatre ans et deux mois, le temps qu’il faut à la lumière pour se propager depuis Proxima jusqu’à notre planète. Toute réponse à une question de votre part ne vous parviendrait donc que huit ans et quatre mois plus tard. D’où l’importance des forfaits illimités. Surtout pour vos parents.

Aux alentours de Proxima, vous êtes à la fois loin et proche.

Vous n’êtes qu’autour de l’étoile la plus proche de la Terre après le Soleil mais, ne reconnaissant déjà plus grand-chose, vous cherchez à vous situer, afin de ne pas vous perdre avant de continuer votre périple.

Mais à quoi se repérer ?

À la magnifique Voie lactée que vous avez aperçue depuis la plage de votre île déserte ?

Pourquoi pas.

Elle était énorme.

Vous regardez autour de vous afin de voir où se trouve à présent cette lumineuse bande blanche qui, sur Terre, colore la voûte céleste soir après soir.

Elle est bel et bien là.

Mais à votre grande surprise, elle n’apparaît plus comme une bande. Elle vous encercle. Comme un anneau. Et vous comprenez alors que si, depuis la surface de la Terre, la Voie lactée apparaît telle une longue et épaisse bande blanche, c’est parce que la Terre elle-même en cache toujours la majeure partie. La Voie lactée ne s’arrête pas à l’horizon. Elle encercle la Terre.

Si vous lisez ces lignes de nuit, et si tout ce qui vous entoure devenait transparent, alors la Voie lactée vous apparaîtrait telle qu’elle vous apparaît près de Proxima : tel un anneau lumineux dont une partie, plus épaisse que les autres, plus brillante que les autres, se distingue nettement du reste. Vu depuis la Terre, ce renflement se situe vers le sud.

Sans hésiter, oubliant votre recherche de planète à conquérir, vous quittez le voisinage de Proxima et vous vous élancez droit vers cette lumière.

Vous ne le savez pas encore, mais vous venez de partir vers ce qui n’est autre que le cœur d’un rassemblement de plus de trois cents milliards d’étoiles. Un rassemblement qu’on appelle une galaxie.

Chapitre 6

Un monstre cosmique

Si on y réfléchit un instant, il doit forcément y avoir quelque chose de particulier au centre d’une famille de trois cents milliards d’étoiles. Prenez la Terre. Son centre est l’endroit le plus dense, le plus chaud, et le plus hostile qui soit (comparé au reste de la Terre). Considérez maintenant le Système solaire : au milieu se trouve le Soleil, l’endroit le plus dense, le plus chaud, et le plus hostile qui soit (du Système solaire). Cela ne prouve peut-être rien, mais ça laisse entendre qu’il se passe probablement quelque chose d’important au centre d’une galaxie. De sacrément important, même.

Reprenons notre voyage : en moins de temps qu’il n’en faut pour l’imaginer, des dizaines de millions d’étoiles défilent autour de vous. Certaines d’entre elles, vous les voyez, sont bien plus grosses que le Soleil, condamnées à une vie encore plus courte, tandis que d’autres sont minuscules, prêtes à briller pour une durée qui dépasse l’imagination. Vous traversez des pouponnières de systèmes stellaires, gigantesques nuages composés des restes de centaines, de milliers d’étoiles disparues. À l’intérieur de ces nébuleuses, par endroits, de nouvelles étoiles illuminent les premiers jours de planètes naissantes.

Et puis voilà, vous y êtes.

Le centre galactique est là, devant vous.

Vous vous arrêtez.

Une sorte d’immense beignet lumineux semble flotter au milieu de l’espace, un anneau en rotation, un anneau très coloré, composé de matière éparse mais dont émane une puissance phénoménale.

Vous vous en approchez prudemment.

Il est formé d’un mélange de gaz, de roches et de comètes, et il semble être lui-même en orbite autour d’une éclatante source de lumière, un point aveuglant qui trône au centre de l’anneau.

Qu’est-ce que c’est ?

Que se passe-t-il ici ?

D’où vient cette lumière ?

Elle est si puissante que le Soleil, même en explosant, n’était pas si impressionnant que ça !

Vous observez attentivement autour de vous, et ce que vous voyez vous semble impossible… Il n’y a pas que des blocs de roche qui gravitent autour de cet anneau, il y a aussi des étoiles.

Pas des planètes.

De vraies étoiles.

Gigantesques.

Et elles se déplacent à une vitesse folle.

Jusqu’en 2015, l’une d’entre elles était même l’objet connu le plus rapide de l’Univers. Les scientifiques l’ont appelée S2, ou Source 2. Depuis la Terre, ils l’ont vue boucler une orbite complète autour de l’anneau qui flotte devant vous en quinze ans et demi environ. Cela peut ne pas sembler si impressionnant que ça, quinze ans et demi, mais compte tenu des distances en jeu, cela signifie que la Terre, à cette vitesse, ferait le tour du Soleil en moins de deux jours.

En termes de saison, cela veut dire que le printemps aurait lieu le matin, l’été l’après-midi, l’automne la nuit et l’hiver le lendemain matin.

En chiffres, cela signifie que S2 se déplace à la vitesse stupéfiante de 17,7 millions de kilomètres par heure.

Comment est-ce possible ? Avec une vitesse pareille, S2 devrait filer droit devant elle ! Quel monstre a suffisamment de puissance gravitationnelle pour maintenir un tel objet en orbite autour de lui ? Est-il même possible d’avoir assez d’énergie pour que cela se produise ?

Quelles que soient les puissances en jeu ici, une chose est certaine : elles dépassent largement toutes celles que vous avez rencontrées jusqu’à présent.

Imaginez une bille et un saladier.

Si, en la lançant comme on lancerait une bille de roulette, vous faites rouler la bille trop lentement contre la paroi du récipient, elle tombera dans le fond après avoir fait, tout au plus, quelques tours. Si, au contraire, vous la lancez trop rapidement, elle va s’élever en spirale, avant de s’envoler casser quelque chose dans votre cuisine. Mais si vous la faites rouler à une vitesse bien sentie, bien précise, elle va tournoyer un bon moment sur une trajectoire relativement circulaire entre le fond et le haut du saladier, sans s’en échapper, sans retomber, jusqu’à ce que les frottements qui transforment sa vitesse en chaleur la fassent ralentir, et tomber. Cette vitesse bien précise ne dépend que du saladier. Pas de la bille.

Imaginez à présent que la bille est cette étoile S2, super-rapide, tandis qu’un bol invisible la maintient en orbite autour de l’anneau lumineux. Dans l’espace, il n’y a pas de frottement, et donc aucune raison que l’étoile perde de son énergie.

D’après les observations faites depuis la Terre, l’orbite de S2 semble stable, sa vitesse permet donc de déterminer la forme du saladier invisible qui la maintient en place. Étonnamment, les scientifiques peuvent, à partir de cette donnée, en déduire la masse de ce qui maintient S2 en orbite1.

Ce calcul assez simple a été effectué de nombreuses fois par bien des chercheurs, et il fournit toujours une réponse incroyable : pour créer un champ gravitationnel suffisamment intense pour que S2 ne soit pas expédiée au loin, il faut que se cache, au centre de l’anneau lumineux qui se trouve devant vous, un astre quatre millions de fois plus massif que le Soleil.

Quatre millions de masses solaires, cela va sans dire, c’est beaucoup.

Énorme, même.

Et un astre aussi démesurément massif ne devrait pas passer inaperçu. Mais seulement, voilà : il n’y a aucune étoile visible à l’intérieur de l’orbite de S2… Vous pouvez en chercher autant que vous voulez, vous n’en trouverez pas.

Étrange.

Sur Terre, des scientifiques ont construit des télescopes capables de détecter toutes sortes de lumières, y compris certaines que nos yeux ne peuvent pas percevoir, car trop énergétiques. Ils sondent ainsi l’ultraviolet et, pour avoir une vue encore plus impressionnante, le domaine des rayons X, deux des lumières les plus puissantes que nous connaissons.

Et ils ont pointé ces télescopes vers S2 et ce qui se cache au cœur de son orbite.

Qu’ont-ils observé grâce à ces caméras spéciales ?

Toujours aucun objet.

Mais pas rien.

Des flashs d’une extraordinaire puissance émanent d’un endroit très précis à l’intérieur de l’anneau, permettant ainsi de se faire une idée de la taille de l’objet qui s’y cache.

Et là, cela devient complètement absurde : non seulement ce qui maintient S2 en orbite n’est pas une étoile (on ne la voit pas), mais l’objet en question – si c’en est un – est également loin d’être aussi gros que prévu. À tel point que les scientifiques n’ont qu’une explication quant à ce qui se cache là-bas : un trou noir.

Et un trou noir supermassif, qui plus est.

Ils l’ont appelé Sagittarius A* (prononcez « A star »), mais personne ne peut vraiment l’étudier distinctement depuis la Terre : Sagittarius A* est en effet occulté par les millions d’étoiles, les poussières et les gaz qui nous séparent de lui.

Vous, en revanche, vous n’êtes pas sur Terre, et si vous vous demandez ce qu’est un trou noir, vous avez là une occasion de le découvrir.

Évidemment, difficile de se sentir rassuré lorsqu’on se trouve à proximité d’un monstre invisible.

Qui sait ce qu’il pourrait bien faire de vous ? Votre esprit pourrait-il se retrouver englouti ? Pourriez-vous, en pensées, être condamné à éternellement errer loin de tout ce que vous connaissez ? Ou attendez… n’avez-vous pas, un jour, entendu parler d’un passage secret, d’une porte ouvrant sur un autre univers, une autre réalité, et qui serait caché au cœur des trous noirs ?

Vous regardez les milliards de particules de poussière et autres petites roches briller depuis l’intérieur de l’anneau qui entoure ce mystère.

Vous n’arrivez pas à vous décider.

Allez-vous plonger vers l’inconnu ?

Un gigantesque astéroïde en forme de pomme de terre vous frôle soudain, filant à près d’un million de kilomètres par heure. Vous l’observez, inquiet.

Il accélère, traverse l’anneau, et fond.

Oui, il fond. Le contact avec la poussière de l’anneau lui a été fatal. Surchauffé par les impacts, il se liquéfie, devient de minuscules gouttes de matière, disparaît. De même qu’une petite roche, en pénétrant l’atmosphère de la Terre, chauffe tellement qu’elle en devient brillante (une étoile filante) et se consume souvent entièrement avant d’avoir touché la surface de notre planète, de même l’astéroïde que vous suiviez des yeux n’atteint pas le trou noir.

Dommage.

Mais ce n’est pas fini.

Comme si un sixième sens vous avertissait de quelque chose, vous vous retournez brusquement.

Et ce n’est plus simplement un gros morceau de roche que vous voyez à présent foncer sur vous, mais une étoile. Une vraie étoile. Comme S2. Va-t-elle brûler, elle aussi ? Va-t-elle traverser l’anneau et ressortir de l’autre côté ? Va-t-elle disparaître, comme par magie, en plein milieu ?

Vous la voyez plonger vers son destin. Elle se trouve à présent à l’intérieur de l’anneau, hors de vue, mais réapparaît immédiatement, déformée, comme si un mirage provoqué par une force étrange l’avait fait changer de forme. Elle tombe maintenant vers cette puissance invisible dont vous commencez à comprendre la force extraordinaire. De gros morceaux de l’étoile en sont arrachés. Vous les voyez s’éloigner d’elle et s’étaler pour former une spirale lumineuse autour d’un point invisible.

Le spectacle est hallucinant. Votre cœur commence à battre à toute allure, et vous essayez tant bien que mal de rester calme, espérant que l’étoile s’en sorte mais… mais vous n’êtes plus le candide que vous étiez, vous savez que l’Univers est violent, et sans pitié, et le poids du savoir que vous avez accumulé depuis le début de vos aventures pèse soudain sur votre âme, ouvrant la voie à un désastre sans nom.

Jusqu’ici, vous étiez étranger aux forces qui régissent l’Univers, mais là, ce n’est plus le cas. Ployant sous le poids de la connaissance, vous devenez soumis à la gravité et, manque de chance, vous êtes en présence de son maître.

Malgré vous, vous voilà entraîné, aspiré, comme si vous glissiez sur une pente invisible mais savonneuse, une pente dont l’anneau lumineux et son trou noir central seraient à la fois la cause et l’effet.

Votre esprit gesticule dans tous les sens, sans parvenir à s’extraire de sa chute et vous traversez l’anneau de lumière, et vous croisez des milliards de particules brûlantes et vous vous retrouvez près de l’étoile, à présent déchiquetée, qui vous avait précédé.

Transformée en un colossal arc de plasma incandescent, ses restes semblent maintenant s’enrouler autour du trou noir, toujours invisible, toujours plus puissant, créant une spirale de lumière centrée sur un lieu dénué d’étoile.

Il va sans dire qu’avoir peur, dans votre situation, est à la fois normal et justifié. Des milliards de milliards de milliards de tonnes de plasma plongent avec vous vers un monstre invisible. Vous tombez de plus en plus vite, comme une poussière se rapprochant du centre d’un tourbillon, jusqu’à ce que… tout s’inverse.

Une force défiant l’imagination vient de métamorphoser, sous vos yeux, les vestiges de l’étoile brisée en deux jets de matière lumineuse. L’un d’eux file maintenant vers le haut, l’autre vers le bas, vers les confins de l’espace et du temps, s’éloignant de vous.

Mais votre destin et celui de l’étoile en miettes sont liés et votre tour arrive : soudain frappé par cette formidable tornade, noyé dans un flot à la puissance inouïe, vous vous retrouvez éjecté au loin, comme un malpropre…

La matière qui vous précédait dans votre chute s’est apparemment transformée en énergie pure. Et vous a emporté.

Abasourdi, vous vous demandez si, en réalité, vous ne venez pas de glisser à l’intérieur du trou noir, dans un monde parallèle, mais vous comprenez très vite que ce n’est pas le cas, que vous vous éloignez du monstre, que vous avez été rejeté, que le maître de la masse n’a voulu ni de vous, ni de l’étoile, bien qu’il l’ait au préalable désintégrée.

Le trou noir et son anneau de lumière s’éloignent maintenant, sous vous.

Au loin, l’anneau de la Voie lactée, immense, est de nouveau visible.

Telles des billes d’enfant envoyées avec un peu trop d’enthousiasme contre la paroi d’un saladier et se retrouvant sur une étagère, au milieu des morceaux d’un vase cassé, l’étoile détruite et votre esprit ont chuté trop rapidement vers ce qui causait votre chute. Vous avez été expulsés de, et par, ce mystérieux trou noir supermassif qui trône au cœur de notre galaxie sans même avoir pu réellement l’approcher.

Vous filez maintenant à travers l’espace, comme une pierre tourbillonnant sur elle-même après un tir de fronde, enveloppé d’un des deux jets lumineux qu’est devenue l’étoile, jets qui rayonnent les plus énergétiques des lumières connues de l’humanité : les rayons X et les rayons gamma.

Ils s’enroulent, ces jets, autour d’un axe qu’ils semblent vouloir rendre visible, celui autour duquel tourne le trou noir que vous n’avez pas atteint.

Ils vous font penser à deux phares cosmiques dont la lumière, tels des rayons, traverserait l’immensité des espaces qui séparent les étoiles de la Voie lactée, mais dont l’objectif est d’illuminer des vides plus grands encore, plus lointains.

Vous traversez la Voie lactée sans aucune emprise sur votre destin. Porté par un des deux jets, vous avez l’impression de suivre un chemin de lumière, d’obéir à un gigantesque doigt orné de la Voie lactée qui vous indiquerait une lointaine et indistincte destination.

Peut-être n’était-ce pas encore votre heure de faire le grand saut à l’intérieur d’un trou noir. Peut-être la nature souhaitait-elle vous faire admirer d’autres merveilles de notre Univers avant de vous autoriser à vous perdre dans son étreinte mystérieuse…

Toujours est-il qu’en s’éloignant du monstre, rasséréné, plus léger, votre esprit se retrouve rapidement débarrassé de toute gravité, et donc de son emprise.

Vous êtes loin maintenant, loin de tout, et avez recouvré la liberté de vos mouvements, du moins en pensées. Mais vous vous laissez emporter par le jet un moment supplémentaire, afin de voir où il mène. Et il ne vous faut pas longtemps pour vous rendre compte qu’il se passe quelque chose d’étrange, car les étoiles alentour semblent se faire plus rares. À tel point qu’il n’y en a bientôt plus aucune. Si quelques sources de lumière brillent toujours au loin, elles sont beaucoup plus éloignées que tout ce que vous avez pu voir jusqu’ici, comme si un gouffre gigantesque vous séparait d’elles.

Étrangement aussi, l’anneau de la Voie lactée a disparu. Intrigué, vous baissez les yeux vers le chemin que vous venez de parcourir, pour vous repérer.

Contre toute attente, vous découvrez alors le paysage le plus extraordinaire qu’il vous ait jamais été donné de voir. Aucun humain ni objet conçu par l’un d’entre eux n’a jamais pu jouir de ce spectacle. Depuis la Terre, quelques observations ont permis de capturer des images des environs du trou noir dont vous venez de vous échapper.

Mais de cela, jamais.

Appelleriez-vous la Terre depuis votre position actuelle, toute réponse – et vous seriez bien chanceux s’il y en avait une – mettrait plus de 90 000 ans à vous parvenir.

Vous vous trouvez au-dessus de la Voie lactée. Votre galaxie. Notre galaxie.

Si vous avez un jour pensé, en regardant le ciel depuis une plage de sable, à la campagne ou ailleurs, que les étoiles qui composent notre voisinage cosmique s’étendent jusqu’aux confins de l’Univers, vous voyez à présent que ce n’est pas le cas. Loin d’être Tout, la Voie lactée n’est rien de plus qu’un îlot d’étoiles perdu dans une immensité bien plus grande encore.

Chapitre 7

La Voie lactée

Les premiers hommes à être allés dans l’espace en sont tous revenus étonnamment humbles étant donné leur exploit.

Mais il ne s’agissait là que du début.

Ce que vous êtes en train de contempler a de quoi rendre plus humble encore.

Vous voyez, sous vos yeux, ce qu’est réellement une galaxie, et vous comprenez ce que signifie, en pratique, le fait que la Voie lactée en soit une.

Du dessus (ou du dessous, ça ne fait aucune différence), ce qui apparaissait comme un voile blanchâtre dans le ciel de la nuit sur Terre ne ressemble plus du tout à un nuage, mais à un disque épais composé de gaz, de poussières, et d’étoiles. Juste en dessous de vous – éparpillées sur des distances si grandes qu’il faut des dizaines de milliers d’années à la lumière pour les relier les unes aux autres –, trois cents milliards d’étoiles unies par gravité tournent autour du centre lumineux dont vous venez de vous échapper.

Si l’on considère le Système solaire – avec le Soleil et ses planètes, ses astéroïdes et ses comètes – comme notre famille à nous, si l’on considère l’étoile Proxima du Centaure comme notre plus proche voisine, la Voie lactée, elle, peut être perçue comme notre mégalopole cosmique, une ville florissante, riche de centaines de milliards d’étoiles, le Soleil n’étant que l’une d’entre elles.

Entraîné dans une danse que rien ne semble pouvoir jamais arrêter, entouré d’un troublant vide spatial, c’est ce vaste regroupement d’étoiles, de poussière et de gaz que les scientifiques appellent une galaxie. Et de même que notre étoile a été nommée le Soleil, la Voie lactée est le nom que nous avons donné à cette galaxie particulière que nous habitons nous, et que nous ne pouvons voir que de l’intérieur.

Quatre immenses bras lumineux s’y distinguent et forment, vu de là-haut, une spirale au centre de laquelle se trouve un amas de matière et d’étoiles si dense qu’il cache le trou noir d’où vous venez de vous enfuir. Seul le jet avec lequel vous avez voyagé jusqu’ici semble s’en échapper. Il vous fait maintenant penser à un crayon traversant un disque en son centre.

Un disque fait de 300 milliards d’étoiles.

Un disque sur lequel les étoiles les plus jeunes dessinent une spirale à quatre bras.

Un disque qui émet des jets de matière ultra-énergétique, restes d’étoiles déchiquetées par le trou noir supermassif qui trône en son centre.

Tout cela est très visuel.

Et très beau.

Et si vous avez du mal à vous imaginer ce que représentent 300 milliards d’étoiles, ne vous faites pas trop de souci : c’est quasiment impossible.

Si vous deviez, une fois rentré sur votre île tropicale, expliquer à vos amis ce que vous avez vu de là-haut, les chiffres ne vous seraient d’aucune aide. Prenez plutôt une boîte en carton de un mètre de haut, de large et de profondeur (un cube, en somme), et remplissez-la avec du sable de votre plage.

Jusqu’à ras bord.

Puis demandez à vos amis de vous aider à en remplir 299 de plus. En admettant qu’ils acceptent, même si c’est peu probable, vous devriez avoir, au final, 300 boîtes pleines de sable, et une plage un peu moins jolie qu’auparavant.

Et voilà : il y a autant d’étoiles dans notre galaxie que de grains de sable dans l’ensemble de ces boîtes.

Trois cents milliards de grains de sable.

Vous les emportez maintenant avec vous jusqu’à Paris.

En chemin, vous prenez soin de marquer, sans que personne ne vous observe, un des grains de sable d’un petit point jaune.

Arrivé à destination, vous déversez le contenu de toutes les boîtes sur la place de la Concorde, et vous vous empressez d’y dessiner une spirale à quatre bras.

Si personne, ni la police, ni vos amis, n’a encore appelé les infirmiers, invitez-les donc à grimper au sommet de l’obélisque et à jouir du spectacle : voilà ce que vous avez vu depuis l’extérieur de la Voie lactée, une spirale gigantesque contenant 300 milliards d’étoiles.

Laissez-leur le temps de prendre conscience de tout ça et demandez-leur ensuite de trouver le grain de sable que vous avez marqué d’un point jaune. Ils risquent certes de ne pas trouver cela drôle, mais ils se retrouveront alors dans la situation dans laquelle vous vous trouvez présentement car pour votre esprit, depuis là-haut, au-dessus de la véritable Voie lactée, deviner où se trouve le Soleil s’avère être un défi comparable. Sans parler de repérer la Terre, cent fois plus petite et incomparablement moins lumineuse.

Trouver une étoile est difficile, mais les chasseurs de planètes ont une tâche bien plus compliquée encore.

Pour dénicher le Soleil depuis sa position actuelle, surplombant la Voie lactée, votre esprit a néanmoins un avantage sur vos amis : vous pouvez vous représenter toutes les photographies du ciel nocturne prises par les humains, pour les comparer avec ce qui s’étend à présent sous vos yeux.

Au fil des ans, les scientifiques ont en effet créé une carte des étoiles de notre galaxie et, sans même jamais avoir quitté son voisinage, ils ont réussi à se faire une idée relativement précise de la position du Soleil (et de la Terre), dans cet îlot de lumière.

Où se trouve-t-il, alors, ce Soleil ?

Vous concentrez tout d’abord vos efforts près du centre galactique, près de cet endroit où tout est lumineux, magnifique, puissant. Ne serait-il pas naturel qu’une espèce aussi importante que la nôtre se soit développée dans cet endroit privilégié, ou à proximité ? Ne serait-il pas logique, évident, étant donné cette même importance, que le Soleil et la Terre fassent partie de cette splendeur centrale ?

Eh bien non ! Le Système solaire n’est pas du tout près du centre de la Voie lactée. Il se trouve en réalité aux deux tiers environ de la distance qui sépare le trou noir central de la périphérie de notre galaxie, quelque part sur l’un des quatre bras lumineux.

Un endroit particulier ?

Non. Un endroit tout ce qu’il y a de plus anodin.

Et ce n’est pas tout.

Comme vous allez maintenant pouvoir le constater, aussi énorme soit-elle comparée à nous, à notre planète, à notre Soleil, notre galaxie n’est, à l’échelle cosmique, rien d’autre qu’un point insignifiant, un point parmi tant d’autres, un nouveau grain de sable perdu sur une plage faisant des kilomètres…

Vous vous retournez.

Qu’y a-t-il au-delà de la Voie lactée ?

De vagues formes brillantes semblent éclairer l’Univers lointain. S’agit-il d’étoiles errantes ? Elles sont un peu trop éparpillées… Et éloignées… Est-ce… est-il possible que ce soient des galaxies ?

Oui, ce sont d’autres galaxies.

Sur Terre, depuis votre enfance, chaque fois que vous avez levé les yeux vers le ciel, toutes les étoiles qui ont toujours illuminé vos nuits font partie de la Voie lactée, notre galaxie, du disque en spirale que votre esprit vient de contempler. Toutes. Même ces étoiles qui semblent très éloignées de la bande blanchâtre qui ceinture le ciel nocturne. La Voie lactée n’est pas une boule infinie mais un disque bien délimité, et la Terre ne se trouve pas en son centre, mais plutôt en périphérie. Regardez vers l’est, ou vers l’ouest, au nord, ou au sud, contemplez le ciel nocturne depuis un pays ou un autre, les nuits vous paraîtront différentes car elles s’ouvrent sur diverses parties de la Voie lactée.

Le hasard cosmique a voulu que l’axe de la Terre soit incliné de manière à ce que l’hémisphère Sud pointe toujours vers le centre galactique, tandis que l’hémisphère Nord lui tourne le dos. Voilà pourquoi les nuits du Nord sont plutôt fades par rapport à celles du Sud : il y a bien moins d’étoiles visibles lorsqu’on dirige son regard vers la périphérie de notre galaxie que lorsqu’on le dirige vers l’intérieur.

Si le Soleil et la Terre se trouvaient au centre de notre galaxie, il n’y aurait pas une telle différence.

Sur la plage de votre île déserte, ce que vous avez appelé Voie lactée est simplement une tranche de notre galaxie, une tranche vue de l’intérieur, une bande contenant des centaines de millions d’étoiles trop éloignées pour être perçues individuellement, et dont l’ensemble des éclats forme cette nébuleuse blanchâtre qui traverse les cieux. En plongeant maintenant votre regard vers l’inconnu lointain, au-delà de notre galaxie, vous essayez de prendre la mesure de ces nouvelles notions.

Toutes ces taches de lumière qui brillent au loin sont donc aussi des galaxies.

Des galaxies contenant des milliards d’étoiles et peut-être autant de planètes, si ce n’est plus…

Et soudain, alors qu’une étonnante conclusion se profile vaguement dans votre esprit, une autre galaxie se lève, sur votre droite, comme aurait pu le faire le Soleil de derrière une montagne. Mais la montagne, ici, n’est pas un pic rocheux. C’est la Voie lactée elle-même. Et ce qui grossit maintenant à vue d’œil et semble venir de derrière elle n’est pas une étoile, mais une autre galaxie…

Il s’agit d’Andromède, la grande sœur de la Voie lactée. Elle est si grande, vue d’où vous êtes, qu’on a peine à croire qu’il ait fallu si longtemps à l’humanité non seulement pour la découvrir mais surtout pour en comprendre la nature similaire à la Voie lactée.

Vue de la Terre, Andromède s’étale sur une partie déjà respectable de la voûte céleste : environ six fois la largeur d’une pleine Lune. Mais elle est si éloignée de nous que malgré son millier de milliards d’étoiles, seul son amas central peut être repéré à l’œil nu. Le premier de nos semblables à l’avoir remarquée (et dont les écrits nous sont parvenus) est l’extraordinaire astronome persan Abd al-Rahman Al Soufi. Il y a plus d’un millier d’années, à une époque où beaucoup, à travers le monde, passaient leur courte vie à s’affronter, inventer d’ingénieux instruments de torture et craindre la fin du monde, lui observait les étoiles. Al Soufi fut l’un des plus grands astronomes de l’âge d’or de Bagdad mais, en décrivant l’amas central d’Andromède comme un vague nuage de lumière, il n’avait aucun moyen de savoir qu’il s’agissait en réalité d’une autre galaxie. Il ignorait même ce qu’était une galaxie. En fait, cette notion n’est apparue que mille ans plus tard, au XXe siècle.

Avant les années 1920, et les travaux d’observation de l’astronome estonien Ernst Öpik et de l’astronome américain Edwin Hubble, personne n’avait jusqu’alors pu prouver que nous appartenions à un îlot d’étoiles, une petite famille parmi tant d’autres, toutes séparées du reste de l’Univers par des distances immenses1.

Ces deux hommes furent en effet les premiers à estimer les vastes étendues qui séparent certains groupes d’étoiles lointaines de celles qui appartiennent à la Voie lactée.

Ils en conclurent que ces groupes, ces autres galaxies, constituaient des entités à part entière, distinctes de la nôtre, et que nous appartenions probablement à un regroupement similaire. C’est donc en regardant les autres, finalement, qu’ils ont découvert ce à quoi nous ressemblons nous-mêmes.

Andromède est d’ailleurs la meilleure des preuves qu’il existe autre chose que la Voie lactée dans notre Univers.

En l’observant ainsi grimper dans l’espace, vous prenez de plus conscience que la Voie lactée et cette majestueuse Andromède tournoient l’une autour de l’autre, qu’en réalité toutes les galaxies de l’Univers sont engagées dans un ballet cosmique, un ballet dans lequel les danseurs ne sont plus des planètes ou des étoiles, mais des îlots brillants et solitaires, rassemblements de milliards d’étoiles parsemés ça et là dans l’obscurité de l’espace.

Un sentiment d’une puissance extraordinaire envahit alors votre esprit.

Dans un moment de pure grâce, vous avez le sentiment de tout voir. De tout ressentir.

Toutes ces lumières diffuses que vous détectiez vaguement au loin vous apparaissent maintenant comme des dizaines, des centaines, des milliers, des millions, des centaines de millions de galaxies.

Des galaxies partout. Se rassemblant. Formant des groupes, des groupes de tailles différentes eux-mêmes rassemblés en étranges structures, des filaments faits de galaxies sillonnant l’Univers visible.

Qui l’eût cru ?

Quelques minutes plus tôt – à moins qu’il ne s’agisse d’heures ? –, vous étiez en vacances, allongé sur une plage.

À présent, votre esprit semble comprendre l’Univers tout entier…

Vous avez changé d’échelle.

Les formes lumineuses qui émaillent l’Univers s’offrant à votre vue ne sont plus des étoiles isolées mais des groupes de galaxies contenant chacun des milliers de galaxies, elles-mêmes composées de centaines ou de milliers de millions d’étoiles.

La Voie lactée, la galaxie à laquelle nous appartenons, vous, moi, ainsi que toutes les étoiles visibles depuis la Terre la nuit dans le ciel, cette Voie lactée n’est désormais plus qu’une galaxie parmi tant d’autres.

Vous abreuvant de cette incroyable immensité, contemplant tous ces rayons de lumière qui vous parviennent des quatre coins de l’Univers, il vous semble évident que vous auriez autant de mal à retrouver votre galaxie d’origine parmi toutes les autres qu’à dénicher le Soleil dans la Voie lactée – ou un grain de sable sur la place de la Concorde.

Pris d’un vertige cosmique, vous libérez votre esprit, vous le videz de tous ses préjugés pour filer droit devant, à la vitesse de la pensée, afin d’observer l’Univers tel qu’il s’ouvre devant vous, et vous visitez ici des galaxies qui tournent, dansent, tourbillonnent les unes autour des autres, là vous en croisez d’autres mises en pièces par un voisin trop puissant, et d’autres encore qui sont purement et simplement avalées par leurs gigantesques voisines avant de…

Attendez un peu.

Avalées ?

En un clin d’œil, vous êtes de retour au-dessus de la Voie lactée. Andromède est au-dessus de votre tête.

Elle est vraiment énorme.

Va-t-elle elle aussi avaler un jour notre galaxie ?

Regardant de plus près, un frisson vous parcourt l’échine : Andromède et la Voie lactée tombent bel et bien l’une vers l’autre, à la vitesse faramineuse de 100 kilomètres par seconde.

Dans 4 milliards d’années, elles se rentreront dedans.

Un milliard d’années avant que le Soleil n’explose.

La bouche sèche, songeant que l’humanité a quand même bien du souci à se faire, vous vous demandez comment nous pourrions bien échapper à une catastrophe d’une telle ampleur. Mais une idée apaisante vous rassure : vous avez déjà traversé la Voie lactée, vous savez donc que les galaxies sont tellement étalées dans l’espace, il y a une telle distance entre les étoiles qui les composent, que les collisions galactiques ne devraient somme toute qu’assez rarement entraîner des collisions d’étoiles… Le risque existe, bien sûr, le Soleil et une autre étoile pourraient très bien se percuter, mais c’est peu probable. Pour le moment, quoi qu’il en soit, vous allez devoir vivre avec cette pensée.

À ce stade, si vous avez l’impression de vivre ce que l’on pourrait appeler une dépression philosophique copernicienne, c’est tout à fait normal : vous saviez peut-être déjà – on vous avait peut-être déjà dit – que nous ne sommes pas grand-chose devant l’immensité de l’Univers, et bien de fait nous sommes encore moins que cela.

Face à un tel abîme, vous en venez peut-être même à souhaiter vivre – avoir vécu – il y a quelques millénaires, quand la Terre était comprise comme étant plate et – pour la raison évidente que nous, humains, aimions déjà nous croire spéciaux – au centre de l’Univers. Combien cela devait être rassurant de croire que tout tournait autour de nous, que les anges animaient des roues sacrées attachées à quelque horlogerie cosmique qui faisait se mouvoir les étoiles et le Soleil ! Pourquoi diable a-t-il donc fallu que le mathématicien et astronome polonais du XVI