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mercredi 30 juillet 2014

L'univers : son expansion et ses mystères


Les grandes énigmes du Cosmos par Mysteretv

L'espace, le berceau de la vie, de la création et de la destruction. Tout ce que nous connaissons aujourd'hui doit son origine à une explosion de plus de 14 milliards d'années : le Big Bang. Selon une étude, le Big Bang est toujours en action et va en s’accélérant.

La cosmologie, l'étude de la structure, de l'origine et de l'évolution de notre univers tente depuis longtemps de répondre aux plus grandes questions que se pose l'homme. La grande énigme cosmologique du moment concerne l'expansion de notre univers : Est-elle constante? Est-ce qu'elle ralentie sous la force de la gravité?

Si l'expansion de l'univers est constante ou freine, l'étude des supernovas aiderait nos scientifiques à le prouver. Les supernovas sont des étoiles mourantes qui explosent, elles brillent intensément plus que notre Soleil. Les supernovas de type 1-A ont toutes la même luminosité, c'est ces supernovas que traquent les scientifiques. Lorsqu'une supernovas de type 1-A est repérée, les scientifiques calculent sa distance par rapport à la Terre en étudiant sa lumière. D'analyse en analyse les chercheurs ont remarqué que les supernovas étaient de moins en moins lumineuses. Ces étoiles s'éloignent de plus en plus de nous, ce qui signifie que l'expansion de l'univers n'est ni constante ni ralentie. Donc l'expansion s’accélère?

Les scientifiques sont abasourdis face à cette découverte pour le moins surprenante, mais pour certains d'entre eux il s'agit juste d'une erreur de calcul ou d'observation. Après plusieurs vérifications il semble qu'aucune erreur n'a été commise, les résultats sont toujours identiques. Alors que toute explosion ralentie progressivement dans sa course, étrangement le Big Bang semble échapper à cette règle.

Les astronomes qui ont tenté d'évaluer l'âge des étoiles se réjouissent de la nouvelle. Ils comprennent maintenant pourquoi après plusieurs mesures avec le télescope spatial Hubble ils ont estimé l'âge de notre univers à 9 milliards d'années, ce qui leur paraissait improbable car certaines étoiles semblaient beaucoup plus âgées que ça. Une erreur du calcul de l'âge des étoiles ou de l'univers est-elle possible? Les données transmises par Hubble et les calculs sont véridiques, aucune erreur n'est possible, le résultat est là.

S'il est vrai que l'expansion de l'univers s’accélère alors la formule de calcul de l'âge de l'univers est fausse. Les nouveaux calculs estiment l'âge de l'univers à 14 voir 15 milliards d'années, ce qui semble plus juste aux yeux des chercheurs. Mais alors, à quoi ressemble notre univers?

Selon les chercheurs l'univers serait semblable à une toile noire ornée d'une multitude de filaments blancs. Mais quelle est la forme de cet univers ? La "forme" de l'univers n'est pas vraiment un terme approprié du fait qu'il est impossible de voir sa globalité. La seule chose que nous savons au jour d'aujourd'hui c'est que notre univers est immense et probablement infini, il nous serait impossible d'en voir la fin. Toutefois, il posséderait une structure spongieuse qui renfermerait la matière de l'univers, soit les galaxies, les nébuleuses... mais aussi la mystérieuse matière noire.

L'univers en expansion serait similaire à un ballon qui s'élargie se remplissant de plus en plus d'espace vide. Mais l'expansion ne toucherait que sur les parties les plus désertes de l'univers comme par exemple l'espace vide entre les galaxies. Mais même si notre univers paraît vide, sa composition est particulièrement complexe. Matière noire baryonique ou non baryonique, protons, neutrons... bref une concoction très compliquée.

L'expansion de l'univers serait soumit à deux force égales : la gravité qui pousse tout objet à se rapprocher d'un autre et la force de répulsion cosmique qui pousse à tout disperser. C'est cette force de répulsion qui aurait prit le dessus lors de cette fraction de seconde appelée le Big Bang. Après cette explosion incommensurable l'univers se disperse, mais la gravité n'a pas dit son dernier mot et freine considérablement l'expansion ensuite l'univers a reprit peu à peu de la vitesse. C'est la théorie d'inflation, elle a permit aux scientifiques de justifier le Big Bang et d'expliquer l'expansion de l'univers.

Au commencement l'univers était chaud et dense, toute la matière et l'énergie qu'il renfermait était compressée en une sorte de plasma en proie à des variations de densité. Au fil du temps, les variations se font plus importantes et les galaxies naissent dans les parties les plus denses de l'univers. Le vide cosmique quant à lui s'installe dans les endroits les moins denses du cosmos. C'est l'accroissement de ce vide cosmique qui favorise l'expansion de l'univers.

Au début, les galaxies étaient bien plus rapprochées qu'aujourd'hui du fait de la faible quantité de vide cosmique. La gravitation se chargeait de freiner cette expansion mais il semble que cette force de gravité s'épuise peu à peu et laisse l'expansion aux commandes.

Certains scientifiques ont baptisé cette force de répulsion cosmique "l'énergie du vide", "constante cosmologique" ou "énergie noire". Si cette énergie noire est autant présente dans l'univers que ce que les scientifiques ont observé alors l'univers continuera son expansion toujours plus rapidement et dans des centaines de milliards d'années tout sera froid et désert. Les étoiles auront toutes finies leur combustion et chaque galaxie sera extrêmement isolée dans l'obscurité cosmique. L'homme aura déjà disparu suite à la mort du Soleil, la Terre ne sera plus qu'un reste de vie gelée

La fin de l'univers semble désolante et triste à voir. Il-y-a un siècle de ça, personne n'imaginait que l'univers s'étirait en s'accélérant. En 1916 Albert Einstein était le premier à émettre l'idée de la force de répulsion cosmique car sa théorie de la relativité lui a amener à conclure que l'univers était soit en expansion, soit en régression. Mais ses doutes lui feront vite rejeter cette hypothèse, il modifia ses calculs pour avoir comme résultat un univers stable et immuable et non pas un univers en expansion. Mais en 1929, Edwin Hubble affirma que l'univers n'était en rien stable et immuable. Il était en expansion suite au Big Bang. L'idée d'un univers dynamique était facilement acceptée par tout le monde.

Près de 300 000 ans après le début de l'expansion de l'univers, l'énergie et la matière ont pris leur forme respective, un rayonnement intense a alors vu le jour et continu d'illuminer chaque recoins du cosmos encore aujourd'hui.Ce fond de rayonnement cosmologique, considéré comme la preuve de Big Bang fait l'objet de beaucoup de recherches. Trouver une trace de ce fond de rayonnement sous formes de rides comportant d'infimes écarts de température permettrait de connaître la composition en matière et en énergie de l'univers mais aussi de connaître son destin.

A la fin du 20 ème siècle des chercheurs tentent de relever le défis et ce n'est qu'en 1989 lors de la mission COBE lancée par la NASA que des traces de ce fond de rayonnement cosmologique ont été découvertes. D'autres expériences beaucoup plus fructueuses comme Maxima et Boomerang s'en sont suivies. Mais comment mesurer ces petits écarts de températures?

Des chercheurs sont partis en Antarctique avec un ballon muni d'un radiotélescope qui survolera les lieux pendant 10 jours. Les résultats sont concluants, les données révèlent des "tâches chaudes" séparées les unes des autres par des écarts de température de près d'un degré. La distance entre les tâches nous informent que notre univers est parfaitement plat et non courbe. Mais un élément contradictoire vient corser les recherches, en effet, la quantité de matière contenue dans l'espace n'est pas assez importante pour que ce dernier soit plat! Seule un tiers de la matière noire calculée par les théoriciens est trouvée et les autres calculs donnent le même résultat.

La platitude de l'univers ne peut exister que si ce dernier comporte assez de matière ou d'énergie, or ce n'est pas le cas. Une autre source d'énergie inconnue se chargerait de combler le vide et de rendre l'univers plat? Serait-ce cette fameuse constante cosmologique trouvée par Einstein? Si c'est le cas, les scientifiques doivent affronter la vérité : l'univers est bel et bien en expansion et il accélère.

Les chercheurs sont impuissants face à l'énigme qu'est cette énergie noire. Elle serait partout et distendrait l'univers par le biais de sa forte pression. Le vide possède donc une énergie capable d'agir sur l'univers? Comment cela est-ce possible? Pourquoi l'expansion de notre univers s’accélère-t-elle? Les réponses sont-elles déjà au dessus de nos têtes?

Les astronomes ont du pain sur la planche afin de résoudre lez mystère de l'énergie noire. Les nouvelles technologies viendront peut-être les aider dans cette quête. Un nouvel engin permettant de sonder le fond cosmique est en train d'être créer par les cosmologistes, cet appareil leur permettra sans doute de voir la naissance des étoiles et des galaxies. Que vont-ils découvrir? Le Big Bang sera-t-il remit en doute? Quoiqu'il en soit le cosmos nous offrira encore bien des surprises. Va-t-on un jour percer ses mystères qui obsèdent les hommes depuis tellement longtemps?

Complément : Cosmos

http://www.mystere-tv.com/l-univers-son-expansion-et-ses-mysteres-v6078.html

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