Lorsque l’on parle de couleurs, on pense aux couleurs de l’arc-en-ciel : rouge, jaune, violet… Mais elles ne représentent qu’une infime partie de la lumière, celle appelée lumière visible. Il existe de nombreuses autres couleurs que nos yeux ne peuvent pas voir ! Ainsi, les ondes radio, les micro-ondes ou encore les rayons X sont le même phénomène que la lumière visible : ce sont des ondes électromagnétiques. Et nous sommes capables de fabriquer des instruments qui peuvent les détecter.  Ces « lumières invisibles » sont beaucoup utilisées en astrophysique, car elles permettent de voir des choses que l’on ne pourrait pas voir autrement. En effet, chaque longueur d’onde donne accès à des informations bien précises. Exemple avec la galaxie d’Andromède.

Andromède est l’une des galaxies les plus proche de nous, à environ 2,5 millions d’années-lumière. Depuis l’hémisphère nord, elle est visible à l’œil nu. Cette image la représente telle qu’on la verrait avec nos yeux, ou presque : il s’agit en réalité d’une mosaïque de 20 images réalisées avec un petit télescope. Une grande partie de la galaxie n’est pas assez lumineuse pour notre œil : elle occuperait six fois le diamètre lunaire dans le ciel si elle était vue dans son intégralité ! Andromède est composée de milliards d’étoiles, formant une sorte de lumière diffuse, distincte sur cette image dans le domaine du visible. Les étoiles qui entourent la galaxie appartiennent en réalité à notre propre galaxie, la Voie lactée, et sont situées entre Andromède et nous.

Les observations en infrarouge montrent des objets cachés en lumière visible. Ici, des anneaux de poussière sont apparents, souvent associés au gaz à partir duquel se forment les futures étoiles d’Andromède. Les couleurs utilisées sur cette illustration sont fausses, nos yeux n’étant pas capables de voir ces longueurs d’ondes.

Cette image montre la galaxie d’Andromède en ultraviolet. Ici aussi, de fausses couleurs ont été utilisées. En bleu, on peut voir de jeunes étoiles, chaudes et massives, dans les mêmes régions que les anneaux observés en infrarouge. Le bulbe au centre, en blanc, correspond à des étoiles plus froides, formées il y a longtemps.

En rayonnement X, le même que celui utilisé pour réaliser des radiographies du caorps humain, on peut observer les phénomènes parmi les plus violents de l’Univers, comme la fin de vie des étoiles massives, pouvant exploser en supernovae. Les rayons X et l’infrarouge ne sont pas visibles depuis les observatoires au sol, car ces rayonnements sont arrêtés par l’atmosphère terrestre. Pour les observer, il est donc nécessaire d’envoyer des télescopes spatiaux en orbite, bien au-delà notre atmosphère.

Alice Thomas