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L’Univers en expansion<\/h2>\n\n\n\n
Rare est celui qui ne s’est pas interrog\u00e9 au moins une fois dans sa vie sur l’origine du monde. Pourquoi la Terre, pourquoi les galaxies, pourquoi l’Univers ? Et d’ailleurs, l’Univers est-il unique ? Des questions qui font tourner la t\u00eate, et qui ont men\u00e9 les astrophysiciens (sur Terre, qui sait ce qui se passe ailleurs…) \u00e0 des calculs effr\u00e9n\u00e9s pour remonter toujours plus loin dans le pass\u00e9, jusqu’aux premiers instants de notre Univers.<\/p>\n\n\n\n
R\u00e9sultat : une th\u00e9orie globalement accept\u00e9e par l’ensemble de la communaut\u00e9 scientifique, qui donne un sens \u00e0 la configuration du cosmos telle que nous la percevons depuis le Syst\u00e8me solaire. Le mod\u00e8le cosmologique du Big Bang stipule que l\u2019Univers a \u00e9t\u00e9 plus dense et plus chaud par le pass\u00e9 et est en expansion. Cette th\u00e9orie a pour la premi\u00e8re fois fait surface dans le bureau du physicien et math\u00e9maticien russe Alexandre Friedmann, en 1922. En effet, il d\u00e9couvre que les \u00e9quations de la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale d’Einstein permettent la description d’un univers… en \u00e9volution ! Friedmann introduit pour la premi\u00e8re fois l’id\u00e9e d’expansion, tandis qu’Einstein soutient fermement la th\u00e8se d’un univers statique.<\/p>\n\n\n\n
![\"Repr\u00e9sentation](\"https:\/\/www.stelvision.com\/astro\/wp-content\/uploads\/2020\/10\/expansion_ballons_credit_Slim_Films.jpg\")
Le mod\u00e8le cosmologique du Big Bang est ensuite \u00e9nonc\u00e9 ind\u00e9pendamment en 1927 par l’astrophysicien et pr\u00eatre belge Georges Lema\u00eetre, dans un article en fran\u00e7ais des Annales de la Soci\u00e9t\u00e9 scientifique de Bruxelles<\/em>. Le chercheur \u00e9tablit m\u00eame une premi\u00e8re estimation de la constante de Hubble (voir plus loin).<\/p>\n\n\n\n En 1924, l’astronome am\u00e9ricain Edwin Hubble d\u00e9montre justement l’existence d’autres galaxies en dehors de notre Voie lact\u00e9e gr\u00e2ce \u00e0 des observations r\u00e9alis\u00e9es avec le t\u00e9lescope Hooker (Los Angeles), le plus puissant de l’\u00e9poque. Il identifie tout d’abord la petite galaxie NGC6822 situ\u00e9e dans la constellation du Sagittaire, puis les galaxies du Triangle (M33) et d’Androm\u00e8de (M31). Hubble prouve ensuite en 1929 que les galaxies s’\u00e9loignent les unes des autres \u00e0 une vitesse proportionnelle \u00e0 leur distance (au Syst\u00e8me solaire). Autrement dit, plus une galaxie est loin de nous, plus elle s’\u00e9loigne rapidement. Ce principe intitul\u00e9 \u00ab\u00a0loi de Hubble\u00a0\u00bb corrobore logiquement la th\u00e9orie d’un univers en expansion.<\/p>\n\n\n\n Note : rendons \u00e0 C\u00e9sar ce qui est \u00e0 C\u00e9sar. Pr\u00e9c\u00e9demment introduite par Georges Lema\u00eetre, la \u00ab\u00a0loi de Hubble\u00a0\u00bb a \u00e9t\u00e9 renomm\u00e9e \u00ab\u00a0loi de Hubble-Lema\u00eetre\u00a0\u00bb en 2018 par l’Union astronomique internationale.<\/em><\/p>\n\n\n\n L’expansion de l’Univers est bien imag\u00e9e par la cuisson d’une brioche aux raisins. Le g\u00e2teau – l’Univers – gonfle en cuisant, ce qui entra\u00eene un \u00e9loignement des raisins – les galaxies – les uns des autres, sans que les raisins eux-m\u00eames ne soient modifi\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n Par ailleurs, la th\u00e9orie du Big Bang pr\u00e9dit l’\u00e9mission d’un rayonnement thermique au d\u00e9but de l’histoire de l’Univers. Le mod\u00e8le est donc valid\u00e9 par la communaut\u00e9 scientifique \u00e0 la d\u00e9couverte du fond diffus cosmologique (Cosmic Microwave Background<\/em> ou CMB) en 1964. Une trouvaille r\u00e9alis\u00e9e par hasard par deux astronomes am\u00e9ricains, Arno Penzias et Robert Wilson, qui travaillaient sur une antenne.<\/p>\n\n\n\n Le CMB est un rayonnement fossile qui aurait \u00e9t\u00e9 \u00e9mis environ 380 000 ans apr\u00e8s le Big Bang, lorsque l’Univers \u00e9tait plus petit, plus dense et plus chaud. Depuis, l’Univers s’est \u00e9tendu, \u00ab\u00a0dilu\u00e9\u00a0\u00bb – d’o\u00f9 un \u00e9loignement des galaxies les unes des autres – et a refroidi.<\/p>\n\n\n\n Le fond diffus cosmologique correspond au premier instant o\u00f9 l\u2019Univers est devenu suffisamment peu dense pour que la lumi\u00e8re puisse s\u2019y propager. Plus pr\u00e9cis\u00e9ment, ce sont les photons, particules constitutives de la lumi\u00e8re pr\u00e9c\u00e9demment \u00ab\u00a0prisonni\u00e8res\u00a0\u00bb d’un plasma, qui ont pu s’\u00e9chapper. Pour la premi\u00e8re fois, la lumi\u00e8re s’est trouv\u00e9e \u00ab\u00a0libre\u00a0\u00bb, ce qui nous permet aujourd’hui de \u00ab\u00a0voir\u00a0\u00bb l’Univers tel qu’il \u00e9tait \u00e0 cet instant, puisque cette lumi\u00e8re primordiale a voyag\u00e9 jusqu’\u00e0 nos t\u00e9lescopes.<\/p>\n\n\n\n Le CMB est donc la plus vieille image \u00e9lectromagn\u00e9tique qu’il est possible d’obtenir de l’Univers. Depuis sa d\u00e9couverte, les scientifiques n’ont eu de cesse d’\u00e9tudier cet \u00ab\u00a0\u00e9clat disparu de la formation des mondes\u00a0\u00bb comme le d\u00e9finissait Georges Lema\u00eetre, car il poss\u00e8de d’innombrables informations sur la structure, l’\u00e9volution et l’\u00e2ge de l’Univers, aujourd’hui estim\u00e9 entre 13,7 et 13,8 milliards d’ann\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n L’\u00e9mission du fond diffus cosmologique a marqu\u00e9 les d\u00e9buts de l’Univers tel que nous le connaissons puisqu’\u00e0 la suite de la lib\u00e9ration des photons, les particules de mati\u00e8re ont commenc\u00e9 \u00e0 s’agr\u00e9ger pour former les premi\u00e8res \u00e9toiles, les plan\u00e8tes puis les galaxies, qui elles-m\u00eames se sont ensuite regroup\u00e9es en amas et en superamas.<\/p>\n\n\n\n Avant cela, pendant les premi\u00e8res minutes de l’histoire de l’Univers primordial – entre 10 secondes et 20 minutes tr\u00e8s pr\u00e9cis\u00e9ment – la th\u00e9orie du Big Bang explique que seraient apparues les premi\u00e8res briques \u00e9l\u00e9mentaires de la mati\u00e8re que nous connaissons. Cette phase dite de nucl\u00e9osynth\u00e8se d\u00e9crit la formation des protons et des neutrons et leur regroupement en noyaux atomiques, puis la cr\u00e9ation d’atomes avec les \u00e9lectrons, \u00e9galement n\u00e9s pendant cette phase.<\/p>\n\n\n\n Si l’on remonte encore un peu plus dans le temps, aux alentours de la premi\u00e8re seconde de l’Univers, la temp\u00e9rature est si \u00e9lev\u00e9e que l\u2019\u00e9nergie des \u00e9l\u00e9ments pr\u00e9sents d\u00e9passe celle obtenue dans nos acc\u00e9l\u00e9rateurs de particules les plus puissants. Sans exp\u00e9rimentation possible \u00e0 l’appui, la p\u00e9riode est ainsi tr\u00e8s difficile \u00e0 \u00e9tudier, d\u00e9crire et comprendre, et rel\u00e8ve aujourd’hui de la pure th\u00e9orie.<\/p>\n\n\n\n Les astrophysiciens sont parvenus \u00e0 apporter une description de l’Univers tel qu’il \u00e9tait jusqu’\u00e0 10\u201343<\/sup> secondes juste apr\u00e8s le Big Bang. Mais avant cela, c’est l’inconnu. Plusieurs th\u00e9ories sont \u00e0 l’\u00e9tude pour tenter de comprendre ce qui s’est pass\u00e9 pendant ces premi\u00e8res 10\u201343<\/sup> secondes, comme la th\u00e9orie des cordes, la th\u00e9orie de la gravitation quantique \u00e0 boucles ou les conjonctions causales.<\/p>\n\n\n\n Le Big Bang n’est pas un instant initial de l’Univers mais se r\u00e9f\u00e8re \u00e0 la phase o\u00f9 celui-ci \u00e9tait dense et chaud. Il ne s’est pas produit \u00ab\u00a0quelque part\u00a0\u00bb, et n’est d’ailleurs pas une \u00ab\u00a0explosion\u00a0\u00bb comme il est facile de se le repr\u00e9senter. Le Big Bang se serait en fait produit de fa\u00e7on extr\u00eamement homog\u00e8ne et globale dans toutes les r\u00e9gions de l’Univers qu\u2019il nous est possible d\u2019observer.<\/p>\n\n\n\n Finalement, puisque nous ne pouvons pas \u00ab\u00a0voir\u00a0\u00bb dans le pass\u00e9 plus loin que 380 000 ans apr\u00e8s le Big Bang en raison de la densit\u00e9 et donc de l’opacit\u00e9 de l’Univers avant cette date, la question de \u00ab\u00a0l’origine du monde\u00a0\u00bb reste enti\u00e8re. \u00c0 tel point que pour Sir Roger Penrose, laur\u00e9at du prix Nobel de physique en 2020, il n’y aurait pas un seul, mais plusieurs Big Bang ! Ainsi, l’Univers serait le r\u00e9sultat d’un cycle, d’une succession de Big Bang… Saura-t-on un jour d’o\u00f9 nous venons ? De mani\u00e8re tr\u00e8s pragmatique, la r\u00e9ponse est tr\u00e8s probablement non. Dans tous les cas, pas de notre vivant. En attendant, les th\u00e9ories sur l’origine du monde n’ont de limite que l’imagination humaine, et n’ont certainement pas fini de se multiplier.<\/p>\n\n\n\n\t\t\t\t\t\t![\"Animation](\"https:\/\/www.stelvision.com\/astro\/wp-content\/uploads\/2020\/10\/expansion_raisin_bread_credit_Nasa_Dr_Edward_J_Wollack_Britt_Griswold-4.gif\")
La premi\u00e8re lumi\u00e8re de tous les temps <\/h2>\n\n\n\n
![\"Carte](\"https:\/\/www.stelvision.com\/astro\/wp-content\/uploads\/2020\/10\/CMB_credit_Esa_Planck_Collaboration-1.gif\")
![\"\"](\"https:\/\/www.stelvision.com\/astro\/wp-content\/uploads\/2020\/10\/big_bang_CMB_credit_Nasa_Stelvision-1.jpg\")
Naissance de l’Univers<\/h2>\n\n\n\n
![\"Repr\u00e9sentation](\"https:\/\/www.stelvision.com\/astro\/wp-content\/uploads\/2020\/10\/atome_credit_sciencesphysiques_e_mon-site_com.png\")
![\"Vue](\"https:\/\/www.stelvision.com\/astro\/wp-content\/uploads\/2020\/10\/Big_Bang_vue_artiste_credit_Geralt_Pixabay.jpg\")
![\"visuel](\"https:\/\/www.stelvision.com\/astro\/wp-content\/uploads\/2025\/10\/Ciel-au-telescope-1200x900-1.webp\")
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