Astronome qui a mesuré le taux d’expansion de l’Univers.
Allan Rex Sandage est décédé d’un cancer du pancréas à son domicile de San Gabriel, en Californie, à l’ombre du mont Wilson, le 13 novembre 2010. Né à Iowa City, Iowa, le 18 juin 1926, il avait 84 ans à sa mort. , laissant sa femme, l’ancienne astronome Mary Connelly Sandage, et ses deux fils, David et John. Il a également laissé un héritage au monde de la connaissance astronomique qui a longtemps été universellement admiré et apprécié, faisant de son nom un synonyme de cosmologie observationnelle de la fin du XXe siècle.
Sandage savait par ses années de lycée qu’il s’engagerait dans une forme de vie intellectuelle liée à l’astronomie. Il se souvient en particulier d’un professeur de sciences influent de l’Université de Miami à Oxford, dans l’Ohio, nommé Ray Edwards, qui l’a inspiré à penser de manière critique et à « ne se contenter d’aucun geste de la main d’aucune sorte ». Allan s’est inscrit à l’Université de Miami en 1943 parce que son père y faisait partie de la faculté à l’époque. Il s’est spécialisé en physique jusqu’à ce qu’il entre dans la marine pendant 18 mois pour suivre une formation de compagnon de technicien en électronique. Sa formation a commencé à Chicago, où il a fait la connaissance d’autres personnes intéressées par l’astronomie, comme Arthur Code et Albert Wilson, puis sa tournée l’a emmené à Gulfport, Mississippi, et enfin à Treasure Island dans la baie de San Francisco.
Lorsque Sandage a été renvoyé de la Marine, son père déménageait à l’Université de l’Illinois, alors Allan y a été transféré, entrant dans un département de physique beaucoup plus grand et plus compétitif. Il s’est spécialisé en physique et en mathématiques, mais il s’est également mineur en philosophie et a suivi un cours de mécanique céleste de Robert H. Baker. Il s’est porté volontaire pour travailler à l’observatoire, apprenant l’art et l’art de calibrer des plaques photographiques afin que les magnitudes puissent être transférées et comparées d’une plaque à l’autre, une expérience qu’il a réalisé plus tard l’a bien préparé pour sa carrière et l’a également introduit dans Bart Bok. circuit de « comptage d’étoiles » basé à Harvard. En conséquence, lorsque Bok visita l’Illinois en 1947, il invita Sandage à travailler à Harvard dans leur école d’été à la station d’Agassiz cartographiant les champs de la Voie lactée.
Sandage a postulé à la fois à Harvard et à Caltech pour des études supérieures. Harvard était très bien établie dans son programme d’études supérieures alors que Caltech commençait tout juste à offrir le doctorat. en astronomie. Il a choisi Caltech parce que c’était là que se trouvaient les grands télescopes. Sa famille avait visité le mont Wilson en 1941 pendant un été où son père enseignait à Berkeley, et depuis ce temps, Sandage rêvait d’observer avec ces télescopes géants.
Il ne fallut pas longtemps avant que Sandage ne trouve un chemin vers les grands télescopes. Edwin Hubble avait approché Greenstein pour recommander un étudiant qui pourrait aider à déterminer la distribution des galaxies dans l’espace lointain avec des plaques prises ensuite avec le Schmidt de 48 pouces nouvellement ouvert à Palomar. Comme Ira Bowen l’a rapporté dans son rapport de directeur de 1949, Hubble, « avec l’aide d’A.R. Sandage, étudie sur certaines de ces plaques la distribution de nébuleuses faibles dans des régions apparemment normales du ciel ». [Bowen, PASP 61 (1949), 250.] Au cours de la première année, les efforts de Sandage se sont limités au traitement des plaques de Hubble à Santa Barbara Street, mais lorsque Hubble a subi une crise cardiaque massive en vacances en 1951, Sandage a pris en charge la sécurisation des champs avec le Schmidt, formé avec soin par Milton Humason. À la mort de Hubble en 1953, Sandage a pris le relais. 
Alors que Sandage cherchait un sujet de thèse en 1951, Hubble n’avait pas de problèmes spécifiques appropriés, alors Walter Baade a accepté de le prendre. Baade avait formé Sandage et Arp à la sécurisation des données photométriques sur les amas globulaires avec le Mount Wilson 60 pouces, et maintenant, en équipe avec William Baum, qui était adepte de la nouvelle photométrie photoélectrique, les trois ont commencé à pousser plus loin pour atteindre les principales séquences d’amas globulaires, quelque chose que personne n’avait encore vu. M92 était leur première cible, puis Sandage a pris M3 pour sa thèse. Ensemble, ces efforts ont révélé les bifurcations de la séquence principale pour la première fois, et en peu de temps, en collaboration avec Martin Schwarzschild à Princeton, ils ont commencé à se rendre compte que les âges des grappes étaient de l’ordre d’au moins 3 milliards d’années, ce qui s’accordait beaucoup mieux avec des estimations de temps géologiques pour l’âge de la Terre que la valeur d’expansion de Hubble de 1,8 milliard. Ce fut aussi le début de la prise de conscience que les géantes rouges étaient des étoiles évoluées de la séquence principale, qui allait devenir la marque du travail d’équipe dans l’astronomie moderne à l’interface observationnelle-théorique, centrée autour de jeunes astronomes comme Sandage qui ont été nourris par Schwarzschild et Baade. .
D’autres, notamment Beatrice Tinsley, ont montré que les couleurs et les luminosités changeaient sensiblement, ce qui modifiait considérablement l’échelle des distances. Cependant, Sandage s’en tenait à sa manière particulière de recalibrer et d’affiner les nombreux éléments de l’échelle de distance cosmique, et son influence conduisit, comme Albert Whitford l’observait tristement en 1978, à une impasse pour ceux qui, à la suite de Tinsley, se rendirent compte que « les corrections évolutives doivent presque certainement être du côté qui renverserait les conclusions de Sandage.
Au fil des ans, Sandage a procédé à de nombreuses révisions à la baisse de la valeur de Hubble, motivées par une succession de recalibrages et de reclassifications utilisant toutes les puissances du réflecteur Hale de 200 pouces. Son premier recalibrage, avec Milton Humason et N. U. Mayall en 1956, basé sur la réalisation que les objets que Hubble pensait être des étoiles très brillantes étaient en fait d’énormes régions H II, a réduit la constante de Hubble de 530 à 180 km/sec/Mpc, augmentant ainsi l’âge de l’univers par un facteur inverse. Ce rapport massif, qui a augmenté le nombre de galaxies dans l’échantillon de quelques centaines à plus de 800, a recueilli environ un millier de citations à ce jour et n’était que le premier d’une série d’ajustements qui ont finalement amené la constante à 55 km/sec/Mpc. en 1975, combinant des preuves provenant de spirales brillantes, l’amas de la Vierge, et de galaxies Sc I éloignées. Ils ont conclu avec force que le « champ de vitesse local… est aussi régulier, linéaire et isotrope que l’on peut le mesurer ». Sandage a défendu cette conclusion et sa gamme basse pour le Constant pour le reste de sa vie. L’impasse était étouffante, comme Bart Bok l’a commenté en 1977, « H est incroyablement mauvais maintenant. Nous avons le H de 50 de Sandage, contre le H de 90 de van den Berg. Maintenant, la différence entre 50 et 90 est presque un facteur de deux, ce qui est un facteur de huit dans le volume et donc un facteur de huit dans l’incertitude des densités dans l’espace intergalactique. »
En 1961, l’hommage magistral de Sandage à son exemplaire, l’Atlas Hubble des Galaxies, est devenu à la pointe de la technologie dans l’esprit et le cœur des jeunes astronomes. « J’ai agi principalement en tant qu’éditeur », a-t-il affirmé dans sa préface, « d’un ensemble d’idées et de conclusions qui étaient implicites » dans les propres notes non publiées de Hubble, de l’esprit du maître. Intention de terminer ce que Hubble avait prévu de Avec Gustav A. Tammann en 1981, il a publié une nouvelle reclassification et l’a publiée sous le nom de Revised Shapley-Ames Catalog, une réalisation que Vera Rubin a saluée comme une « source inégalée. de types morphologiques cohérents pour galaxies brillantes.
En 1985, Sandage, avec Tammann et R. Cadonau, a rapporté que les supernovæ de type 1A pourraient être des indicateurs fiables de distance sur des échelles extragalactiques, un nouvel échelon dans l’échelle de distance qui s’est avéré extrêmement utile au cours des dernières décennies. Sandage a également été le premier à isoler le spectre optique d’une étoile radio énigmatique, l’une des nombreuses sources des sondages radio de Cambridge maintenant connus sous le nom de quasars qui ont défié la confirmation dans le spectre visible. Il n’a pas été en mesure de démêler le spectre impair bien qu’il ait montré que son intensité lumineuse variait sur des échelles de temps relativement courtes.
Sandage a passé toute sa carrière au mont Wilson-Palomar. C’était « comme entrer dans le Valhalla », se souvient Sandage dans son entretien de 1978 avec Spencer Weart, dont de nombreuses citations ici sont dérivées. En conséquence, il « s’est mis la pression pour être à la hauteur de cette responsabilité ». La principale responsabilité était d’utiliser le télescope au maximum, et pour ce dévouement, l’astronomie lui sera à jamais redevable.
Tous les prix et honneurs normalement accordés aux astronomes sont venus à Sandage de son vivant. En 2000, il remporte le premier prix de cosmologie Peter Gruber, partageant cet honneur avec James Peebles. Révélant son profond respect pour l’histoire de son sujet choisi, Sandage a fait don du prix à l’American Institute of Physics Center for History of Physics. Il suivit bientôt cela par un cadeau encore plus grand, sa production de l’Histoire du Centenaire de la Carnegie Institution de Washington.
Compte tenu de sa grande influence et de son rôle central et parfois controversé à une époque où l’étude de la cosmologie a connu de profonds changements, principalement dans l’étendue des outils pouvant être utilisés sur les questions les plus profondes, Sandage mérite l’attention la plus particulière des meilleurs et les plus tenaces historiens de la science et des valeurs humaines. Il a déjà fait l’objet d’écrivains contemporains, apparaissant comme un personnage d’une complexité considérable dans les œuvres de collègues, d’associés et de concurrents.
Allan Sandage (1926-2010), Astronome qui a mesuré le taux d’expansion de l’Univers.
Allan Rex Sandage était l’un des astronomes les plus prolifiques et les plus influents de la seconde moitié du XXe siècle. Edwin Hubble et Walter Baade lui ont tous deux laissé leurs articles scientifiques, et il a poursuivi le travail de ces deux géants avec des résultats spectaculaires – y compris les premières bonnes estimations de la constante de Hubble et de l’âge de l’Univers. Ce sont ses réalisations les plus connues, mais elles ne représentaient qu’une petite partie de ses publications, qui sont au nombre de plus de 500. En 1956, Sandage est devenu membre du personnel des observatoires du mont Wilson et de Palomar en Californie ; sa retraite près de 50 ans plus tard ne l’a pas empêché de travailler jusqu’à la toute fin — son dernier article est toujours sous presse. Il est décédé, à l’âge de 84 ans, le 13 novembre 2010 à son domicile de San Gabriel, en Californie, d’un cancer du pancréas. Il laisse dans le deuil son épouse astronome bienveillante Mary Sandage et ses deux fils David et John.
Sandage est né le 18 juin 1926 à Iowa City, Iowa, en tant qu’enfant unique d’un père puissant – un professeur de publicité – et d’une mère aimante. Il a obtenu son BA en 1948 de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign, puis a déménagé au California Institute of Technology de Pasadena, en Californie, pour son doctorat. Ici, il est devenu l’assistant de Hubble en 1952, un an avant d’obtenir son diplôme et la mort subite de Hubble. Il a choisi Baade comme directeur de thèse, et Baade a continué à lui apprendre toutes les subtilités des techniques d’observation de l’époque. Cela a fait de Sandage, qui a passé environ 2 000 nuits au télescope au cours de sa vie, un observateur exceptionnel. Il a publié le célèbre livre The Hubble Atlas of Galaxies, suivi de deux autres atlas colossaux contenant certaines des meilleures images au sol de galaxies jamais prises.
Étendre l’univers
Dès le début de sa carrière, Sandage était une star. Sa thèse de doctorat de 1953 a renversé la pensée de l’époque selon laquelle les étoiles faibles de la « séquence principale » ont commencé leur vie en tant que géantes rouges ; ses mesures de l’amas globulaire M3 ont conduit à la conclusion que l’ordre inverse était correct. Ce fut une révolution dans la compréhension de l’évolution stellaire. Sandage a continué à travailler sur la détermination des distances et des âges des amas, ainsi que sur les propriétés de leurs étoiles variables – les étoiles RR Lyrae et Cepheid – toute sa vie. Il a été l’un des premiers à utiliser les supernovæ pour mesurer de très grandes distances et a dirigé une équipe du télescope spatial Hubble pour calibrer leur luminosité. En 1958, Sandage avait massivement révisé les estimations de Hubble des distances galactiques, les augmentant d’un facteur d’environ 7. À partir de là, il a déterminé un taux d’expansion de l’Univers, autrement connu sous le nom de constante de Hubble, d’environ 75 kilomètres par seconde par mégaparsec, et un âge de l’Univers d’environ 13 milliards d’années. Les meilleures estimations d’aujourd’hui sont, remarquablement, essentiellement les mêmes, mais avec des erreurs plus petites.
Peut-être que son travail fondateur était son article de 1961 « La capacité du télescope de 200 pouces à faire la distinction entre des modèles mondiaux sélectionnés », qui est devenu la base de la cosmologie d’observation moderne.
Dans ce document, Sandage a calculé à quoi ressembleraient le passé et l’avenir sous différents modèles d’un univers en expansion et a prédit les conséquences pour un observateur. Sur la base de ces prédictions, Sandage a monté à lui seul un programme géant pour étendre le diagramme de Hubble, qui trace les décalages vers le rouge des galaxies (une mesure de la vitesse à laquelle elles s’éloignent de la Terre) par rapport à leurs distances relatives. Cela est devenu l’élément de preuve crucial qui a aidé à dissiper les doutes quant à savoir si de très grands décalages vers le rouge sont vraiment causés par l’expansion cosmique ou par une physique encore inconnue. De tels doutes, nourris par Hubble lui-même, sont devenus prédominants lorsque les Redshift étonnamment grands des quasars ont été découverts en 1963. Le travail de Sandage a contribué à régler le débat en faveur d’un Univers en expansion.
Découvertes tranquilles
Sandage a participé activement à la découverte des quasars, des objets énigmatiques détectés pour la première fois par des radioastronomes à la fin des années 1950. Sandage a fourni certaines de leurs premières identifications optiques et le premier spectre. Il a également Co-découvert des quasars radio-silencieux et a montré que ces objets sont largement plus nombreux que leurs homologues radio-forts. En 1963, il a co-écrit un article sur les processus violents dans les centres galactiques qui anticipait l’explication actuelle des quasars comme étant des noyaux galactiques très éloignés alimentés par des trous noirs. L’article le plus cité de Sandage date de 1962, dans lequel il a théorisé comment la Voie lactée en forme de crêpe a été formée par l’effondrement d’un nuage de gaz sphérique. Ce travail reste la base des théories modernes de la formation des galaxies. Sandage est également l’auteur de plusieurs essais sur l’histoire de l’astronomie moderne, dont une histoire monumentale de l’observatoire du mont Wilson.
À mi- carrière, Allan est devenu profondément préoccupé par le sens de la vie. Il a étudié la Bible et a parlé en public de la science et de la religion comme de « deux placards séparés dans la même maison ». En fin de compte, il a beaucoup apprécié la philosophie chrétienne, mais n’a pas trouvé la foi. Il résolut de travailler jusqu’à l’épuisement. Certaines personnes pensaient qu’il était ambitieux, mais sa motivation venait de sa conviction que le travail était la seule activité humaine significative. Pour Allan, la vie n’était pas une question de plaisir. Allan se disait parfois grincheux. Mais dans sa vie mondaine, il rayonnait de charme et d’esprit ; ses causeries d’après-dîner pouvaient faire exploser de rire son auditoire. Il aimait les livres et était fan d’opéra. Son moment préféré était assis devant le télescope sombre, comme il l’a fait pendant tant de nuits de sa vie, prenant de longues expositions tandis que le dôme résonnait de la musique du compositeur Richard Wagner.
https://baas.aas.org/pub/allan-r-sandage-1926-2010/release/1
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