Comment notre vision de l’univers pourrait lentement s’estomper

Toni Santana-Ros est un chasseur d’astéroïdes.

À la tombée de la nuit, après que les dernières scènes de nuages ​​ardents et de rayons de soleil de flamants roses se soient estompées, il scrute le ciel pour observer les roches spatiales nager le long des marées gravitationnelles de notre système solaire. Parfois, il voit des éclats croiser avec désinvolture à côté de la Terre, saluant les télescopes avec un doux « hé », pour ne plus jamais être observés.

De temps en temps, il en attrape un lors d’un cours accéléré avec notre délicat orbe bleu.

L’année dernière, Santana-Ros, scientifique planétaire à l’Université d’Alicante en Espagne, est passée à l’action lorsque des astronomes ont découvert un astéroïde nommé 2022 WJ1 se dirigeait droit vers la frontière du Canada et des États-Unis. Avec à peine quatre heures au compteur, il a rassemblé son équipe pour aider à déterminer à quel point cet astéroïde serait menaçant.

Quelles villes menacerait-il ? Serait-ce comme le Chicxulub qui tue les dinosaures ou ferait-il simplement un « plop » avant de s’enfoncer dans un plan d’eau solide ? « Heureusement », a-t-il conclu, « l’objet était petit et a juste produit une boule de feu spectaculaire. »

Mais que se serait-il passé si un tel avertissement d’astéroïde sensible au temps avait été envoyé en novembre 2020, lorsque les télescopes de Santana-Ros ont été fermés à cause des feux de brousse ravageant la région et recouvrant les lentilles de couches de cendres d’encre ? Ou en février 2021, lorsque des débris de feux de brousse se sont introduits dans certains télescopes, forçant les astronomes à démonter les instruments et à en retirer des gouttes de suie après que le vent se soit calmé ?

« Le changement climatique affecte déjà l’astronomie et mon travail », a déclaré Santana-Ros.

À maintes reprises, des études ont montré que le changement climatique entraîne une augmentation de l’occurrence et de la gravité des incendies de forêt au fil des années. Avec notre trajectoire actuelle d’émissions de gaz à effet de serre, certains modèles prédisent que le risque de très grands incendies de forêt aux États-Unis sera multipliée par six d’ici le milieu du siècle.

Lors de ses arrêts de télescope, a déclaré Santana-Ros, il avait reçu la nouvelle de l’interruption alors qu’il était confortablement chez lui. « Il n’y a pas eu de grand drame.

Mais ces incendies ont empêché son équipe d’utiliser des télescopes pendant quelques semaines.

« L’essentiel ici est que cette fois, nous avons eu de la chance et nous n’avons manqué que quelques observations régulières », a-t-il déclaré. « La prochaine fois, nous pourrions être confrontés à une menace réelle. »

Un problème astronomique

Au cours des dernières décennies, le changement climatique a modifié notre relation avec la Terre.

Les industries mondiales encore brûler du charbon produire de l’énergie bon marché, diffuser des déchets dangereux de combustibles fossiles dans l’atmosphère, forcer notre planète à se réchauffer et, en fin de compte, alimenter une dévastation comme le feux de forêt responsable de l’interruption des recherches de Santana-Ros. Pendant ce temps, les scientifiques essaient d’apprendre comment abriter des animaux en voie de disparition laissés sans abri parce que la déforestation a détruit les habitats fauniques, ainsi que comment faire face aux cyclones qui détruisent les villages côtiers.

C’est presque comme si nous ne faisions plus partie de notre planète, ne nous fondions plus dans son environnement comme les chênes et les papillons avec lesquels nous partageons la matière cosmique. C’est comme si nous luttions pour retrouver notre place légitime en tant que Terriens.

Mais au milieu d’un tel chaos, les astronomes commencent à réfléchir à un autre angle déchirant de la crise. Non seulement notre relation avec la Terre s’est tendue, mais le changement climatique pourrait également tacher notre relation avec le reste de l’univers.

Avec l’accélération du réchauffement climatique, les télescopes au sol auront plus de mal à nous alerter sur les astéroïdes, à nous montrer des galaxies scintillantes et à offrir des vues de mystérieuses exoplanètes peuplant le reste de l’éternité – des merveilles qui nous unissent sous nos couches de désaccord, comme en témoigne le amour omniprésent dont nous avons été témoins pour le télescope spatial James Webb de la NASA il y a deux Noëls.

Cyclones, inondationsincendies et sécheresses deviennent la norme dans les centres d’astronomie comme Hawaï et le Nouveau-Mexique. Des sites comme l’Observatoire des Makes à Paris ont été frappés par de violentes tempêtes au même moment où Santana-Ros a dû faire face à des incendies de forêt près de ses outils en Australie.

Et ce ne sont pas seulement les catastrophes totales dont nous devons nous inquiéter. Ce sont aussi les petites choses : les changements de température, l’humidité, le temps stable – des éléments sur lesquels les télescopes s’appuient généralement pour fonctionner en parfait état.

Un article récent, publié en octobre dernier dans la revue Astronomy & Astrophysics, se concentre sur ces détails cruciaux tout en esquissant un avenir inquiétant pour l’astronomie. Ses auteurs explorent les spécificités de ce que le changement climatique pourrait faire à huit grands télescopes optiques dispersés à travers le monde. Pas seulement aujourd’hui, mais d’ici 2050.

« Nos résultats montrent que le changement climatique aura un impact négatif sur la qualité des observations astronomiques », disent-ils, « et est susceptible d’augmenter le temps perdu en raison des mauvaises conditions du site ».

Le temps perdu, comme dans les nuits d’observation des étoiles compromises.

« Ma première réaction à l’article a été » beurk « – encore un autre résultat déprimant du changement climatique », a déclaré Clara Sousa-Silva, astrophysicienne quantique à l’Université de Bard. « Je n’avais pas envisagé auparavant comment cela affecterait les observations futures, mais bien sûr, cela est parfaitement logique. Évidemment, dans la longue liste de tragédies qui proviendront d’un réchauffement de la Terre, c’est très loin dans la liste des préoccupations, mais c’est néanmoins préoccupant. »

« De manière anecdotique », a-t-elle poursuivi, tout en notant soigneusement la probabilité d’un biais de confirmation, « des collègues observateurs se sont plaints du fait qu’il semble y avoir de plus en plus de nuits perdues à cause des intempéries ces dernières années ».

La barrière de Starlight

Avec ses conseillers, Caroline Haslebacher, doctorante à l’Université de Berne en Suisse et auteure principale de la récente étude, a réalisé que personne n’avait vraiment examiné comment le changement climatique affecterait les observations astronomiques, bien que l’expérience de Santana-Ros soit la preuve que le mal est déjà fait.

Ils se sont rapidement déplacés pour combler le vide.

L’équipe a modélisé ce qui arriverait à ces huit sujets de télescope lorsque le globe se réchaufferait, suggérant finalement que nous verrons une augmentation de ce que l’on appelle l’humidité spécifique et la vapeur d’eau précipitable dans les années à venir.

Essentiellement, cela signifie que la quantité d’eau dans l’air augmentera en raison du changement climatique – une situation problématique car l’eau en suspension dans l’air a tendance à absorber la même lumière que les télescopes font de leur mieux pour capter.

« Beaucoup des observations astronomiques les plus passionnantes sont effectuées à la pointe des capacités instrumentales », a déclaré Sousa-Silva. « Tout bruit supplémentaire limite directement les découvertes que nous pouvons faire. »

Par exemple, les auteurs de l’étude s’attendent à ce que sur le volcan éteint du Mauna Kea à Hawaï, où se trouvent de nombreux observatoires, il y aura une augmentation de 0,3 mm d’eau d’ici 2050. Certes, un tel impact miniature semblait assez doux par rapport à avec d’autres sites. « Mais toujours pas zéro », John O’Meara, scientifique en chef au Mauna Kea’s Observatoire de Keckm’a dit.

Avec cet article à l’esprit, il s’inquiète particulièrement de l’augmentation de la vapeur d’eau qui n’affecte pas la lumière visible mais plutôt
observations infrarouges à l’emplacement hawaïen. Une telle brume est très susceptible de poser des problèmes pour cette catégorie de lumière, qui émane de l’univers lointain.

Parce que les longueurs d’onde s’étirent à mesure qu’elles s’éloignent de notre planète, elles deviennent de plus en plus rouges au fil du temps jusqu’à ce qu’elles se transforment en motifs infrarouges insaisissables – invisibles à l’œil humain mais analysables avec des machines avancées. C’est précisément la forme de signaux lumineux que les scientifiques adorent, celle qui pourrait nous révéler à quoi ressemblait l’univers lorsqu’il s’est allumé pour la première fois.

Il serait dommage qu’un niveau aussi riche d’histoire cosmique s’efface lentement de notre point de vue sur Terre.

« Les effets du changement climatique n’étaient pas historiquement inclus dans les études de sélection de sites, et maintenant nous avons une nouvelle variable à considérer », a déclaré O’Meara.

Pour cette raison, Haslebacher pense qu’à l’avenir, nous devrions analyser les tendances lors de la construction de télescopes.

« C’est urgent pour les télescopes en construction », a-t-elle dit, « puisque ceux-ci peuventadaptent toujours leur conception aux conditions climatiques changeantes, et les télescopes dans la planification afin qu’un site peu impacté puisse être sélectionné. »

Mais même cet effort ne suffira peut-être pas à compenser les obstacles que cette crise créera. Plus de vapeur d’eau réduit simplement la transmission de la lumière dans certaines bandes spectrales. Ou comme le dit Sousa-Silva, « nous aurons littéralement moins à regarder ».

Les machines spatiales solitaires

Depuis la révolution industrielle, c’est presque comme si l’humanité existait dans un boucle de pensée dissonante concernant le changement climatique – un débat qui, comme on pouvait s’y attendre, s’est transformé en débat politique.

L’année dernière, la COP27 a marqué la 27e année où les dirigeants mondiaux se sont rencontrés pour discuter de la façon de sauver la Terre – et une autre année, les scientifiques du monde entier ont confirmé que nous échouons à peu près.

« Je dois souligner à ce stade que nous avons étudié le scénario de voie socio-économique partagée avec les émissions de gaz à effet de serre les plus élevées sur cinq voies possibles », a déclaré Haslebacher à propos de son article. « Malheureusement, nous suivons ce scénario aujourd’hui. »

En d’autres termes, le pire scénario est celui que nous vivons actuellement.

Pourtant, certains décideurs politiques et géants de l’énergie justifier ce genre de rébellion humaine contre le monde naturel – et même l’encourager – parce que les combustibles fossiles nous donnent une énergie peu coûteuse. Et sans énergie abordable, ils s’inquiètent, nous aurions besoin de puiser dans autres budgets financiers comme pénitence pour garder nos batteries iPhone une teinte verte saine.

Mais pour maintenir l’énergie produite par les combustibles fossiles, nous payons d’autres façons.

« Nous savons ce que nous, en tant que nation et monde, devons faire pour éviter les pires effets, et pourtant nous sommes largement réticents à agir à l’échelle que la situation exige », a déclaré O’Meara. « Je crains qu’il ne faille la première véritable catastrophe ou conflit majeur pour nous réveiller, et d’ici là, il sera peut-être trop tard pour éviter le prochain. »

De plus, la même pollution qui réchauffe le globe est également susceptible de faire des choses comme épaissir l’atmosphère.

« Une atmosphère optiquement épaisse est une atmosphère dans laquelle le rayonnement voyage moins », a déclaré Luigi Vidale, professeur de science du système climatique et de risques climatiques à l’Université de Reading et co-auteur de l’étude. « Même si [our] modèles considérés comme le scénario d’émissions futures le plus élevé, nous avons peut-être encore sous-estimé l’impact de la pollution atmosphérique sur la visibilité locale. »

O’Meara l’a expliqué simplement : « Plus de nuages ​​équivaut à moins de visibilité pour les objets faibles équivaut à moins de science. »

Pour n’en citer que quelques conséquences supplémentaires : le réchauffement climatique pourrait dégrader les qualités atmosphériques globales du site d’un télescope, créant ainsi les conditions propices à la turbulence lors des observations. Cela pourrait empêcher les scientifiques de refroidir leurs machines aux bons points de contrôle avant de se lancer dans un projet – et, à vrai dire, les inquiétudes sont suffisamment profondes pour avoir un impact non seulement sur l’astronomie, mais sur toute la science.

« Cela va changer tout notre monde », a déclaré Santana-Ros. « Il est fort probable que le changement climatique puisse être à l’origine de futures crises financières, qui à leur tour auront un effet négatif sur le financement de la recherche. »

Le financement de projets scientifiques est déjà une énorme énigme – la plupart du temps, seuls ceux qui remportent des subventions, des récompenses, des bourses et d’autres prix similaires peuvent poursuivre leur travail pendant des années.

Donc, pour ajouter à cela, si nous attendons d’agir sur le changement climatique, et que quelque chose de complètement drastique se produise, nous aurions besoin de rediriger les ressources de l’astronomie, de la médecine, de la chimie, de la biologie, de la botanique, etc., vers la science du climat.

« Il est encore temps pour la science et l’industrie de nous conduire vers un avenir climatique meilleur », a déclaré O’Meara. « Tout ce dont nous avons besoin, c’est de la détermination et de l’investissement. » Il devient de plus en plus clair que sans action immédiate, la promesse des télescopes au sol pourrait un jour devenir une chose du passé – s’éteignant avec toutes les autres belles choses que les humains sont chargés de protéger de la catastrophe qu’ils ont créée.

À ce moment-là, le seul lien qui nous resterait avec les étoiles serait nos machines spatiales : le télescope spatial Webb, le Hubble – des morceaux de métal flottant au-dessus d’une Terre ravagée, témoins de la sortie de l’humanité du monde naturel.

« Les plans de colonisation d’autres planètes sont encore de la science-fiction, et le seront encore pendant plusieurs décennies », a déclaré Santana-Ros. « Notre seule option pour survivre est d’atténuer le changement climatique. »

Toutes les images : Robert Rodriguez/CNET.