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20 mars 2013 3 20 /03 /mars /2013 18:30

Demain, c'est un véritable Big bang céleste qui devrait secouer la communauté des astronomes avec la publication des observations du télescope spatial Planck. François Bouchet, de l'Institut d'astrophysique de Paris, l'un des pères de la mission, promet des révélations spectaculaires concernant le big bang et la naissance de l'Univers. Cocorico ! L'astrophysique française reprend la main, car Planck est essentiellement un enfant du génie français.

 

L'Agence spatiale européenne (ESA), qui gère la mission Planck, fait régner le black-out complet, même à la veille de la grande conférence scientifique programmée demain. Mais on sait déjà que le télescope spatial devrait répondre à une série de questions fondamentales et apporter de précieuses précisions. En voici les principales pour vous mettre l'eau à la bouche. L'âge de l'Univers : actuellement, les astrophysiciens l'estiment à 13,75 milliards d'années. On compte sur Planck pour fournir une estimation plus précise. La forme de l'Univers : est-il plat comme supposé par la majorité des astrophysiciens ? Ou bien est-il courbe ou même sphérique ? Planck pencherait plutôt pour la première hypothèse. Le futur de l'Univers : pendant combien de temps et à quel rythme l'univers continuera-t-il à s'étendre ? Faut-il craindre un nouveau Big Bang? L'âge des étoiles et des galaxies : faut-il les vieillir encore ? La matière noire et l'énergie noire : quelle est leur nature ? N'en jetez plus, la cour est pleine. Mais ce qui excite le plus les astrophysiciens, c'est que Planck pourrait remettre en cause certaines hypothèses ayant servi à bâtir la théorie la plus admise de la formation de l'Univers.

Rayonnement fossile

Maintenant, comment un unique télescope spatial - fût-il le fruit du génie français... - peut-il répondre à autant d'interrogations ? C'est tout simplement parce qu'il regarde l'Univers au fond des yeux, juste à l'instant de son premier vagissement. Pour bien le comprendre, vous n'échapperez pas à un modeste cours d'astronomie, sans prise de tête, rassurez-vous. Au tout début était... l'inconnu. Pas de temps, pas d'espace, pas de matière. Rien. À un instant indéfini (puisque le temps n'existait pas encore), une boule de matière virtuelle et d'énergie située partout à la fois bien que tenant sur une pièce d'un centime d'euros (ne me demandez pas comment c'est possible... même les astrophysiciens sèchent...) se met à gonfler, à gonfler... En une fraction de seconde (il faut comprendre une seconde divisée par des milliards de milliards de milliards...), l'univers a déjà la taille de notre système solaire. C'est incompréhensible pour nos petits cerveaux, mais c'est comme ça ! Quand cette hypothèse d'expansion brutale a été émise, voilà quelques décennies, un astronome qui ne la partageait pas s'en était moqué en parlant de big bang. Le terme est resté, même s'il ne recouvre rien de réel. En se dilatant, la soupe cosmologique primitive s'est refroidie. On est passé de plusieurs millions de millions de degrés centigrades à quelques milliers. Vous retrouvez le même phénomène dans votre frigo où c'est la dilatation d'un gaz qui produit le froid.

Au fur et à mesure du refroidissement de l'Univers, ses quatre forces fondamentales (la force nucléaire forte, la force électromagnétique, la force gravitationnelle et la force nucléaire faible) ont pu s'extraire et s'individualiser. Simultanément, la matière s'est construite en commençant par des quarks, puis de l'hélium et de l'hydrogène. On passe sur les détails (allez voir sur Wikipédia !). Bref, 380 000 ans après le début du big bang, les photons (c'est-à-dire la lumière) prisonniers jusque là ont enfin pu prendre le large. Comme si quelqu'un avait appuyé sur l'interrupteur, la lumière s'est libérée de l'emprise de la matière et l'univers est devenu transparent. C'est là qu'intervient Planck. Son télescope est capable de percevoir les échos de ce premier flash de lumière émis voilà 13,75 milliards d'années ! Durant trente mois, de 2009 et 2012, il a balayé l'univers sur 360 degrés pour relever ce rayonnement fossile baignant chaque millimètre cube du cosmos. À noter que l'énergie continue dans ce rayonnement fossile quasi imperceptible constitue, néanmoins, plus de 90 % de l'énergie lumineuse de tout l'Univers ! Pour décrire l'exploit de Planck, disons qu'il s'apparente à celui d'un Breton mesurant devant Brest les vaguelettes déclenchées par un grain de riz lâché au large de Sydney par un Australien.

Pour ne pas être taxé de chauvinisme, reconnaissons qu'avant Planck les Américains avaient déjà obtenu une première image du rayonnement fossile grâce aux deux satellites COBE et WMAP. Mais rien de comparable à Planck, dont la sensibilité a été rendue incomparable grâce à une technologie ayant permis de faire les observations à une température proche du zéro absolu. La carte du ciel fournie par Planck indique d'infimes variations du rayonnement fossile reflétant les soubresauts de la naissance de l'Univers, mais aussi de la création des étoiles et des galaxies.

Bref, la communauté mondiale des astronomes est sur des charbons ardents en attendant les révélations de demain lors du grand raout organisé par l'Agence européenne de l'espace (diffusé en direct sur le site de l'ESA : www.esa.int).

REGARDEZ le satellite Planck en bref :

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  • Le monde est dangereux non pas à cause de ceux qui font le mal, mais à cause de ceux qui regardent et laissent faire” Einstein.
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