On a peine à le croire, mais alors qu’Albert Einstein avait postulé en 1917 dans son modèle cosmologique relativiste – le premier du genre – que le cosmos devait être uniformément peuplé de grandes galaxies comme la Voie lactée et en conformité finalement avec la théorie des Univers-îles du philosophe Immanuel Kant, le débat se poursuivait encore au début des années 1920 quant à savoir si des nébuleuses comme Andromède faisait partie de notre Galaxie ou non.
La question allait commencer à être tranchée dans la nuit du 5 au 6 octobre 1923 par l’astronome Edwin Hubble qui effectuait des observations cette nuit-là d’Andromède avec le télescope le plus puissant de cette époque, à l’observatoire du mont Wilson en Californie.
Hubble effectuait des photographies concentrées sur trois novae présumées dans un des bras spiraux d’Andromède, écrivant la lettre « N », pour nova, à côté de chacun des trois candidats présumés sur des plaques photographiques réalisées avec une exposition de 45 minutes.
Une nova ? Non, une étoile variable de type céphéide
Mais, en analysant d’autres images, Edwin Hubble va rapidement se rendre compte que l’une des étoiles n’est pas une nova, mais une étoile variable car sa luminosité évoluait beaucoup plus vite que pour une nova classique. Sortant son marqueur, Hubble barra le « N » à côté de la nouvelle variable Céphéide et écrivit « VAR », pour variable, suivi d’un point d’exclamation (voir l’image ci-dessous).
Hubble la nomme finalement V1 et trace sa courbe de lumière, déterminant une période de 31,4 jours, indiquant que l’objet était une variable céphéide. Il peut alors se servir de la relation entre luminosité absolue d’une céphéide au maximum de sa brillance avec sa période pour en déduire la distance d’Andromède, connaissant la luminosité apparente, plus faible, de V1.
Aux précisions des mesures de l’époque, l’étoile s’est avérée se trouver à 1 million d’années-lumière de la Terre, soit plus de trois fois le diamètre calculé par Shapley de la Voie lactée. La taille apparente d’Andromède montre également qu’il s’agit d’un objet au moins aussi grand que notre Galaxie.
Shapley faisait partie de ceux qui ne croyaient pas aux idées de Kant, mais devant la lettre que lui envoie Hubble expliquant les détails de sa découverte avec V1, il se rend à l’évidence et selon la légende, il aurait dit à un collègue : « Voici la lettre qui a détruit mon univers ».
Hubble va continuer à révolutionner notre vision de l’Univers en donnant en 1929, et toujours grâce aux céphéides, une preuve de l’expansion du cosmos observable. En réalité, celui qui comprend vraiment ce qu’a découvert Hubble et dont on peut même dire qu’il l’a anticipé, c’est Georges Lemaître… Mais c’est une autre histoire…
