Les mystères de l’Univers
C’est quoi, le Big Bang ?
Il y a 13,8 milliards d’années, tout l’Univers tenait dans un état brûlant… et il grandit encore aujourd’hui.
Il y a très, très longtemps, il y a 13,8 milliards d’années, tout l’Univers était serré, minuscule et plus chaud que tout ce que tu peux imaginer.
Puis il s’est mis à grandir, et il grandit encore aujourd’hui ! Imagine un gâteau aux raisins qui gonfle dans le four : les raisins s’éloignent tous les uns des autres. Les galaxies, c’est un peu comme les raisins.
En grandissant, l’Univers a refroidi. Les premiers atomes sont apparus, puis les étoiles, les planètes… et un jour, nous. Le Big Bang, c’est le début de cette grande histoire.
Le Big Bang est le nom donné au début de l’histoire de notre Univers, il y a 13,8 milliards d’années. À ce moment, tout était extrêmement chaud et dense. Ce n’était pas une explosion dans le vide : c’est l’espace lui-même qui s’est mis à s’étirer, partout à la fois.
Comment le sait-on ? Grâce à trois grands indices. D’abord, presque toutes les galaxies s’éloignent de nous, d’autant plus vite qu’elles sont loin : l’Univers est en expansion. Ensuite, on capte partout dans le ciel une très faible lumière, venue de l’époque où l’Univers avait 380 000 ans : le fond diffus cosmologique, une sorte de « photo de bébé » de l’Univers.
Enfin, les calculs prédisent que les premières minutes ont fabriqué surtout de l’hydrogène et un peu d’hélium, environ trois quarts d’hydrogène pour un quart d’hélium. C’est exactement ce qu’on mesure dans les étoiles et les nuages de gaz les plus anciens.
Le modèle du Big Bang décrit l’évolution de l’Univers depuis un état primordial extrêmement chaud et dense, il y a 13,8 milliards d’années, jusqu’à aujourd’hui. Il ne s’agit pas d’une explosion localisée mais d’une expansion de l’espace : les distances entre les galaxies lointaines augmentent, sans centre ni bord. Le modèle s’appuie sur trois piliers observationnels.
Le premier est l’expansion. En 1927, Georges Lemaître déduit de la relativité générale et des premières mesures que les galaxies s’éloignent à une vitesse proportionnelle à leur distance ; Edwin Hubble confirme la relation en 1929. Depuis 2018, l’Union astronomique internationale parle de loi de Hubble-Lemaître.
Le deuxième est le fond diffus cosmologique, découvert par hasard en 1965 par Arno Penzias et Robert Wilson. Ce rayonnement, émis 380 000 ans après le début de l’expansion, lorsque l’Univers est devenu transparent, baigne tout le ciel à 2,725 K. Ses infimes fluctuations, de l’ordre d’un cent-millième, cartographiées par les satellites COBE, WMAP et Planck, sont les germes des futures galaxies.
Le troisième est la nucléosynthèse primordiale. Durant les vingt premières minutes environ, la fusion a produit environ 75 % d’hydrogène et 25 % d’hélium en masse, avec des traces de deutérium et de lithium ; les mesures concordent remarquablement, à l’exception persistante du lithium. Le modèle n’est pas clos. Sa version standard requiert une matière noire et une énergie sombre dont la nature reste inconnue, et la « tension de Hubble », écart entre deux méthodes de mesure du taux d’expansion, n’est toujours pas résolue.
Tu te demandes peut-être aussi…
Qu’est-ce qu’il y avait avant le Big Bang ?
Peut-être rien. Peut-être autre chose. Peut-être que la question elle-même n’a pas de sens.
Quelle est la taille de l’Univers ?
Ce que l’on peut voir mesure 93 milliards d’années-lumière. Le reste ? Personne ne le sait.
D’où viennent les atomes dont nous sommes faits ?
Le fer de ton sang et le calcium de tes os ont été fabriqués dans des étoiles.