Noël

Noël, Noël, Noël ! Une étoile dans le ciel de Bethléem, il y a 2 000 ans, a ainsi changé le Monde… Symbole ou réalité ? Etoile pour les Rois Mages ou comète pour Giotto di Bondone ? Super nova ou OVNI ? Ou ?

D’après les évangiles de Matthieu et de Luc, l’histoire des bergers et des mages sont deux histoires distinctes qui se sont produites à un intervalle de un à deux ans. Les bergers ne sont pas arrivés ni au même moment ni au même endroit que les mages : il a fallu aux savants une longue recherche pour arriver jusqu’à Dieu. Les bergers, eux, ont reçu la Bonne Nouvelle, dit l’évangile selon Luc, directement d’un ange, sans transition ni préparation.

Par contre, les mages, qui étaient plutôt des savants, c’est-à-dire des prêtres plus que des rois, ont dû longtemps cheminer après avoir été alertés par un phénomène très inhabituel dans le ciel. D’ailleurs, Hérode décida, à partir des informations fournies par les mages, de faire tuer tous les enfants de moins de deux ans à Bethléem et dans ses environs, et non les seuls nouveau-nés ! De plus, pour les Témoins de Jéhovah, l’étoile serait satanique : seuls les mages (des astrologues, probablement babyloniens, un peu sorciers, donc condamnés par l’Eglise) ont vu l’étoile, et elle aurait amené Hérode au Christ…

De très nombreuses études et exégèses se sont penchées sur le mystère de l’étoile. La « Madonna con Bambino e San Giovannino », exposée dans la salle d’Hercule au Palazzo Vecchio de Florence attribuée à Sebastiano Mainardi (1466-1513) a fait le plus parler les ufologues qui voient dans la scène en haut à droite, derrière les épaules de la Vierge, le témoignage d’une « rencontre » avec un objet volant non identifié : l’Étoile de la Nativité accompagnée par trois autres petites étoiles ou flammèches.
Un détail très semblable est présent dans la Madonna du Livre (1480) de Sandro Botticelli.

D’après des calculs complexes menés en 1996 avec un nouveau logiciel de la NASA, la période située entre 3 et 2 ans avant Jésus-Christ aurait connu un phénomène rarissime, une conjonction triple : Jupiter aurait croisé deux fois une étoile très brillante, Régulus ; quelques mois plus tard, en juin de l’an 2 avant J.-C., dans une autre partie du ciel, Jupiter croise cette fois Vénus, donnant l’impression d’une fusion entre les deux planètes et de la formation d’une nouvelle étoile, unique. Seuls des astrologues habitués à observer le ciel auraient pu être avertis, le peuple lui-même étant resté dans l’ignorance.

Plus ésotérique peut-être, l’étoile Spica (dénommée Al Zimach en arabe, ou Tsemech en hébreu, ce qui signifie « de la branche de David ») serait l’étoile qui, en l’an 2 avant J.-C., se lève exactement à l’est le jour de l’équinoxe de printemps. Ce phénomène, dû à la précession de l’axe polaire autour d’un axe imaginaire tous les 25 920 ans, déjà connu des astronomes du Moyen-Orient, aurait ainsi pu guider les mages jusqu’au lieu de naissance de Jésus.

L’étoile peinte en 1305 par Giotto fait certainement appel au souvenir du passage en 1301 d’une comète bien connue des astronomes (et astrologues) depuis l’Antiquité, appelée par la suite comète de Halley, du nom de celui qui en établit le caractère périodique. Les comètes, du grec komêtês signifiant chevelu) se présentent à grande distance du Soleil comme des objets stellaires, mobiles par rapport aux étoiles et entourés d’une nébulosité parfois très ténue.

Possédant un noyau constitué d’un mélange de glaces et de roches, dont le diamètre peut atteindre plusieurs dizaines de kilomètres, une comète à mesure qu’elle se rapproche du Soleil, voit sa vitesse augmenter, les glaces de son noyau se sublimer, et des poussières se former, entraînant la formation d’une chevelure de gaz et de particules, la coma, qui peut atteindre la centaine de milliers de kilomètres au niveau de l’orbite de la Terre. La fluorescence émise par ces molécules gazeuses et la diffraction de la lumière solaire par les particules rendent la coma visible. De plus, une fraction des molécules est ionisée par le rayonnement ultra-violet et les vents solaires, engendrant la formation d’une longue queue qui peut s’étendre sur plus de 100 millions de kilomètres dans l’espace.

La sonde spatiale Giotto, lancée par une fusée Ariane 1 le 2 juillet 1985 rencontra à 596 km le noyau cométaire de Halley dans la nuit du 13 au 14 mars 1986. Les images permirent de constater que le noyau de la comète avait la forme d’une cacahuète sombre, longue de 15 km dont la largeur était comprise entre 7 et 10 km. Environ 3 t/s de matière étaient éjectées par l’intermédiaire de 7 jets. Les analyses montrèrent que la comète formée il y 4,5 milliards d’années était composée de matières volatiles (essentiellement de l’eau) qui s’étaient condensés sous forme de poussière interstellaire.
La comète était restée pratiquement inchangée depuis sa création.

– La matière éjectée par la comète était composé de :
– 80 % d’eau,
– 10 % de monoxyde de carbone (cf. Monoxyde de carbone),
– 3 % de dioxyde de carbone (cf. Dioxyde de carbone),
– 2 % de méthane (cf. Méthane),
– 1,5 % d’ammoniac (cf. Ammoniac),
– 0,1% d’acide cyanhydrique.

D’autres hydrocarbures, du fer, et du sodium furent trouvés sous forme de traces. La distribution statistique des éléments légers, à l’exclusion de l’azote (hydrogène, carbone et oxygène), était la même que celle du Soleil, laissant supposer que la comète était composée des éléments les plus primitifs du système solaire.

La sonde Stardust prélève le 24 janvier 2004, au cours du survol de la comète Wild 2, à moins de 236 km de distance plusieurs centaines de particules à l’aide d’un collecteur composé de plaquettes d’aérogel. Ces échantillons reviennent sur Terre le 15 janvier 2006 dans une capsule qui s’est détachée de la sonde. Les grains prélevés dans la coma de la comète contiennent de l’olivine, minéral bien présent sur Terre, ce qui semble indiquer que les noyaux des comètes se sont formés à proximité du Soleil. Par ailleurs un acide aminé, la glycine, a été trouvé parmi les échantillons, confortant la théorie selon laquelle les comètes auraient pu contribuer à l’apparition de la vie sur Terre…

Mais d’où viennent ces constituants primitifs ?

Tous les noyaux des éléments naturels de l’univers ont été produits soit au cours du Big Bang, soit dans le cœur des étoiles à la fin de leur vie et dans chaque cas, à des températures extrêmement élevées. La fabrication d’un atome, neutre par définition, passe par la fabrication de son noyau. Cette « nucléosynthèse » se fait à de très hautes températures qui ne sont atteintes que lors des deux évènements cités plus haut. Une fois formés, et à des températures plus basses, les noyaux captent les électrons nécessaires pour former les atomes neutres.

A la première minute de l’Univers, la soupe primordiale composée de quarks et d’électrons commence à se refroidir : les quarks se condensent en protons et neutrons, trois par trois, et les protons et les neutrons s’associent pour former les premiers noyaux d’atomes. La température diminue rapidement et les noyaux d’atomes plus lourds n’ont pas le temps de se former. On trouve ainsi à cette époque 75 % de noyaux d’hydrogène (cf. Hydrogène), 24 % de noyaux d’hélium (cf. Hélium) et 1 % d’autres noyaux légers dont ceux du deutérium (cf. Eau lourde) et du lithium-7 (cf. Lithium). Les atomes eux-mêmes ne sont formés que 300 000 ans environ après le Big Bang. A ce stade, l’univers est à environ 3 000 K, et les électrons peuvent se lier aux noyaux. Les électrons libres disparaissent quasiment de l’Univers.

La synthèse des atomes s’arrête là, et c’est au centre des étoiles en fin de vie que la nature redémarre la montée vers la complexité. Les premières étoiles sont formées avec les briques existantes, c’est-à-dire l’hydrogène et l’hélium. Au cœur de celles-ci, le noyau d’hydrogène est transformé en noyau d’hélium. Cette réaction de transformation des noyaux d’hydrogène en noyaux d’hélium se fait à partir de 15 millions de degrés, au centre des étoiles. Lorsque l’hydrogène s’épuise, l’équilibre de l’étoile est rompu, et la gravité fait se contracter le cœur de l’étoile. Les noyaux présents (He, H) fusionnent pour donner ces éléments plus lourds, en particulier le carbone, l’azote et l’oxygène. Dans les étoiles de la masse du Soleil terminant leur vie en nébuleuse planétaire et naine blanche, ces fusions vont au maximum jusqu’au noyau de fer. Dans les étoiles plus massives (8 fois la masse du Soleil et plus), la fin de la vie de l’étoile est une explosion en supernova qui produit en masse des neutrons. Ces neutrons entrent littéralement dans les noyaux existants (tous jusqu’au fer), se transforment partiellement en protons et créent les noyaux des éléments supérieurs : le tableau périodique prend forme.

La genèse des molécules ne peut s’effectuer que dans des régions relativement froides de l’Univers, au sein des régions HI, composées d’atomes d’hydrogène détectés par radioastronomie (λ = 21 cm) et des nuages moléculaires, constitués d’un mélange de poussières et de gaz. Le gaz comporte plusieurs centaines d’atomes ou molécules différentes plus ou moins complexes (typiquement 1 000 particules par cm³). Leur température varie de 10 à 150 K. Ces nuages pouvant s’étendre sur plusieurs dizaines de parsecs sont généralement associés à des régions HII constitués d’ions H⁺.
Certains des nuages moléculaires sont suffisamment denses pour cacher les étoiles ou le rayonnement situés en arrière plan : c’est le cas, entre autres, de la « nébuleuse de la tête de cheval » popularisée par le télescope spatial Hubble.

C’est la molécule de dihydrogène qui est au départ de la chimie interstellaire. Formée à la surface des grains de poussière, elle peut ensuite réagir avec différents atomes moyennant un apport d’énergie, généralement fourni par rayonnement γ, X ou UV. Ainsi, la réaction de H₂ avec H₂⁺ conduira à la formation de H₃⁺ qui réagira avec un atome de carbone pour mener à H₂C⁺, lequel réagira à son tour avec un atome d’oxygène pour produire le cation formyl HCO⁺ qui, en présence d’un électron, se décomposera en monoxyde de carbone et hydrogène.

Environ 160 molécules, ions ou atomes ont été détectés dans le milieu interstellaire par les techniques de la radioastronomie et diverses spectroscopies, allant de molécules simples bien connues sur Terre, à commencer par l’eau, à des ions instables ou inconnus sur Terre. Mais à l’heure actuelle, nulle trace des acides aminés, constituants de base des protéines de la vie, notamment la glycine, le plus simple d’entre eux, vraisemblablement du fait de leur destruction par les rayonnements « durs » présents dans de tels environnements. Ces molécules fragiles se cachent-ils dans ces grains de poussière présents à la surface des comètes ? Une hypothèse qui a conduit au lancement de la sonde Rosetta qui doit se placer en orbite autour de la comète Tchourioumov-Guerassimenko, puis envoyer Philae, un petit atterrisseur de 100 kg, se poser sur sa surface pour analyser la composition du sol, ce qui permettrait de valider ou non les modèles actuels du processus de formation du système solaire dont les comètes constituent des vestiges, mais aussi de trouver des aminoacides chiraux…

Avec cette comète nous revenons ainsi vers Bethléem. Etoile, année imprécise, anniversaire déplacé : pas étonnant devant tant d’incertitudes, que les tentatives d’explications scientifiques entourant la naissance de Jésus se cantonnent, aujourd’hui encore, dans des conditionnels prudents… Comme pour les mages déclarés rois tardivement, et au nombre de trois, alors que rien de tel n’est écrit dans les évangiles : un quatrième roi aurait dû faire partie de l’Adoration. En Russie comme en Finlande, on raconte que le père Noël serait ce quatrième roi mage qui offre des cadeaux aux enfants car, trop au nord de la planète pour voir l’étoile du Berger à l’époque, il n’aurait jamais atteint Bethléem…

Pensée du jour :
«Petit Papa Noël, quand tu descendras du ciel, n’oublie pas…»

Pour en savoir plus :
– Monoxyde de carbone
– Dioxyde de carbone
– Méthane
– Ammoniac
– Hydrogène
– Hélium
– Eau lourde
– Lithium

Voir aussi :

L'Escrime

Caroténoïdes

Cyanoacrylates