Qui a découvert que le soleil est une étoile ?
Introduction
Dans la Grèce antique, les premiers scientifiques comme Thalès de Milet (624-546 av. J.-C.) ont commencé à soupçonner que le Soleil n’était pas la divinité Hélios (Apollon) conduisant son char autour de la Terre, mais qu’il n’était au contraire qu’une boule ronde et ardente suspendue dans l’espace. En 450 avant J.-C., le philosophe grec Anaxagore est alors devenu la première personne que nous connaissons dans l’histoire à suggérer que les étoiles étaient en fait d’autres soleils comme le nôtre, mais situés à de si grandes distances que leur chaleur ne pouvait pas être ressentie ici sur Terre.
Il croyait lui aussi, à tort, que le Soleil était une pierre rougeoyante « plus grande que le Péloponnèse ». Bien sûr, Anaxagore n’a pas pu prouver ses théories, qui étaient de toute façon considérées comme hérétiques, ce qui a conduit à son bannissement d’Athènes.
Ce n’est que deux millénaires plus tard, lorsque la Révolution scientifique (1550-1700) a laissé place aux Lumières (1685-1815), que les progrès de la science et des télescopes ont permis de déterminer la nature précise des étoiles. Les distances aux étoiles ont également pu être calculées, révélant ainsi que leur luminosité semblerait en effet similaire à celle du Soleil si ce n’était de leur vaste éloignement.
Au milieu du 19e siècle, d’autres avancées scientifiques en spectroscopie et en photographie, et avec elles la capacité de mesurer la température de surface et la composition chimique du Soleil et des étoiles, ont apporté la preuve définitive que le Soleil n’était en fait qu’une autre étoile, après tout.
Le culte du Soleil dans l’Antiquité
A travers l’histoire, les gens ont considéré le Soleil comme une divinité toute puissante qui fournissait la lumière et la chaleur pour chasser l’obscurité et nourrir et soutenir les habitants de la Terre. Naturellement, un être suprême aussi important commandait la crainte et le respect.
Dans l’Égypte ancienne, par exemple, le Râ à tête de faucon était adoré comme le roi des dieux. Pendant ce temps, à l’autre bout du monde, les Aztèques de Mésoamérique offraient des sacrifices humains à Huitzilopochtli, leur dieu du Soleil et de la guerre, qui était représenté comme un homme bleu portant une armure et un casque à plumes de colibri.
Dans l’hindouisme, la plus ancienne religion existante au monde et toujours pratiquée par plus de 80% des Indiens, le Soleil est toujours considéré comme la divinité et est associé au dieu Surya, le dissipateur des ténèbres.
Déité solaire dans la Grèce antique
Les Grecs anciens croyaient que le Soleil était le dieu Hélios, qui chaque jour conduisait son char ardent à travers le ciel. Si des astronomes comme Thalès de Milet (624-546 av. J.-C.) ont commencé à se rendre compte que le Soleil n’était pas une divinité, la transition vers une explication moins superstitieuse et plus scientifique du Soleil, des planètes et des étoiles a été lente.
Même Platon note dans son Symposium que Socrate (469-399 av. J.-C.) saluait le Soleil chaque matin et lui offrait des prières. Un autre rappel de la vénération durable du Soleil en Grèce était une Merveille du monde antique appelée le Colosse de Rhodes, qui était une statue de 33 mètres de haut du dieu-titan grec Hélios, dont la construction de douze ans a finalement été achevée en 280 avant JC.
Il n’est donc pas surprenant que le philosophe grec Anaxagore (500-428 av. J.-C.) ait fait l’objet d’un examen minutieux de la part des autorités après avoir proposé que le Soleil ne soit pas du tout un être suprême, mais un énorme rocher chauffé au rouge dans l’espace, semblable aux étoiles que l’on peut voir dans le ciel nocturne.
Anaxagore (500-428 av. J.-C.)
Au cours du Ve siècle av. J.-C., un philosophe grec nommé Anaxagore, originaire d’Asie Mineure, est venu à Athènes où il a introduit l’idée de la philosophie, qui est la base de notre science moderne. Il a décrit tout ce qui existait comme un mélange d’éléments impérissables et infiniment divisibles, faisant peut-être référence aux atomes et aux molécules, et a même postulé quant à la possibilité d’une vie extraterrestre.
Anaxagore a également déduit et expliqué correctement comment les éclipses se produisent, a dit que la Lune n’était pas un corps lumineux, mais plutôt qu’elle brillait par la lumière réfléchie du Soleil. En outre, il a tenté d’expliquer les météores, les arcs-en-ciel et le Soleil lui-même.
– Logique derrière la théorie d’Anaxagore
Anaxagore a postulé que le Soleil n’était qu’une pierre qui avait été arrachée de la Terre puis enflammée en raison d’une rotation rapide, et que tous les autres corps célestes étaient pareillement faits de pierre. Comme Anaxagore aurait dit:
« Tout a une explication naturelle. La lune n’est pas un dieu mais un grand rocher et le soleil un rocher chaud. »
Sa théorie a peut-être été inspirée par le fait d’avoir été témoin de la chute du ciel d’une météorite de la taille d’un wagon près des Dardanelles en 467 avant notre ère. Après avoir examiné l’objet, il a conclu que les météorites étaient des morceaux de roche qui s’étaient détachés du Soleil et étaient tombés sur Terre. De même, cela lui confirma que les étoiles et le Soleil n’étaient qu’une seule et même roche brûlante, et que la même règle générale s’appliquait dans tout l’Univers.
Ayant fait fi des lois sur l’impiété d’Athènes, Anaxagore fut condamné à mort, mais survécut en s’exilant. Il s’est ensuite retiré dans la ville de Lampsacus, où il a enseigné à un public plus appréciateur et respectueux jusqu’à sa mort en 428 av. J.-C..
La période de la Renaissance (1300- 1700 ap. J.-C.)
Copernic (1473-1543)
Environ 1800 ans plus tard, Copernic (1473-1543) a contribué à déclencher la révolution scientifique en publiant son ouvrage fondamental « De Revolutionibus » dans lequel il a montré que la Terre n’était qu’une autre planète tournant autour du Soleil. Afin d’éviter d’être persécuté par l’Église catholique, Copernic l’a fait depuis son lit de mort et, bien que des efforts aient été faits pour retirer le livre de la circulation en attendant que des corrections appropriées soient apportées, des soupçons généralisés commençaient déjà à être exprimés à travers l’Europe selon lesquels le Soleil n’était qu’une étoile proche.
Giordano Bruno (1548-1600)
En 1584, le philosophe italien et frère dominicain, Giordano Bruno, publie deux livres importants dans lesquels il propose la théorie copernicienne, et soutient que si les planètes tournent autour du Soleil et que la Terre est simplement une autre planète, alors le Soleil ne doit pas être considéré comme quelque chose de particulièrement spécial. Comme il l’écrivait à l’époque :
« La composition de notre étoile et de notre monde est la même que celle d’autant d’autres étoiles et mondes que nous pouvons voir. »
En d’autres termes, il lui semblait raisonnable que le Soleil soit simplement une autre étoile, et il a ensuite fait une distinction entre les « soleils » qui génèrent leur propre lumière et leur propre chaleur ; et les « terres » et les lunes qui tournent et sont nourries et alimentées par eux. Un astrophysicien moderne estimé, Steven Soter, a même suggéré que Bruno était la première personne dans l’histoire à vraiment saisir le concept que « les étoiles sont d’autres soleils avec leurs propres planètes. »
Malheureusement, l’Inquisition a jugé Giordano Bruno coupable d’hérésie, et il a été brûlé sur le bûcher en 1600, mais a depuis été reconnu comme un « martyr de la science ».
Galilée (1564-1642)
En 1609, Galilée a pointé son télescope réfracteur primitif récemment inventé vers les étoiles, et a ensuite pu utiliser les calculs de Copernic pour montrer que les planètes, y compris la Terre, tournaient bien autour du Soleil.
Aucun grossissement qu’il pourrait appliquer à son télescope, cependant, ne permettrait à Galilée d’augmenter et de résoudre la taille d’une étoile en un « disque » perceptible. Les étoiles sont tout simplement trop éloignées, ce qui donne peu d’indices quant à leur nature. En fait, il faudra attendre près de trois siècles supplémentaires avant que l’invention du spectroscope ne prouve la composition scientifique précise de ces corps stellaires, et que le Soleil est indubitablement une étoile.
Spectroscopie astronomique
En 1666, Isaac Newton montre qu’un prisme sépare la lumière blanche en un spectre de ses parties constituantes, plutôt que de créer les couleurs de l’arc-en-ciel que l’on voit. En 1802, William Wollaston a ensuite construit un spectromètre qui a montré le spectre du Soleil sur un écran, mais a noté qu’il y avait des bandes sombres de couleurs manquantes.
En 1814, Joseph von Fraunhofer a inventé le spectroscope et a cartographié 574 de ces lignes, après quoi un certain nombre de scientifiques ont contribué à faire progresser l’étude de la spectroscopie, notamment Gustav Kirchhoff et Robert Bunsen qui, en 1857, ont pu établir un lien entre les éléments chimiques et leurs propres modèles spectraux individuels.
Une étude plus approfondie a révélé que chaque élément absorbe la lumière d’une couleur particulière, laissant ainsi une ligne de « signature » spécifique. Et après que les spectroscopes aient été couplés à des télescopes, les scientifiques ont pu identifier des éléments chimiques supplémentaires, et travailler notre composition chimique des étoiles, ainsi que distinguer les nébuleuses et les galaxies dans le ciel nocturne.
Au cours de cette période, un prêtre jésuite et astronome italien, Angelo Secchi (1818-1878), est devenu un pionnier dans l’étude de la spectroscopie stellaire et, grâce à l’analyse de quelque 4 000 spectrogrammes stellaires, il a découvert que les étoiles se présentaient sous une variété limitée de types distinguables par leurs motifs spectraux uniques. Il a par la suite conçu le premier système de classification stellaire, et est reconnu comme étant l’un des premiers scientifiques à affirmer définitivement que le Soleil est une étoile.
Ce que nous savons maintenant du Soleil
Nous savons maintenant que le Soleil est une étoile naine jaune composée d’environ 73% d’hydrogène, 25% d’hélium, et 2% d’éléments plus lourds, comme l’oxygène, le carbone, le néon et le fer. Sa classe spectrale est GV2, le G2 indiquant une température de surface d’environ 5505 °C (5778 K) ; et le V indiquant que le Soleil est une étoile active sur la séquence principale.