origine de l'univers

Pendant l’ère des photons, la température de l’Univers descend au point où la formation des noyaux atomiques peut commencer. Depuis les années 90, on connaît sa composition : 73,9 % d’hydrogène, 24 % d’hélium, 1 % d’oxygène et 0,5 % de carbone, ainsi que 91 autres éléments comme le fer ou l’azote en quantité infime. Dans le modèle du Big Bang, l'Univers originel, qui se résumait à un point très dense et chaud, est rentré en expansion. Des observations indiquent qu’elle existe depuis au moins 9 milliards d’années. Toutes les idées émises au sujet des tout premiers instants de la cosmogonie de l’Univers sont spéculatives. Les scientifiques racontent une autre histoire : Les origines. Cependant, comme les théories actuelles sur la nature de la matière noire sont incapables de mener à une conclusion, il n'existe jusqu'ici aucun consensus sur ses origines dans des temps plus reculés, comme il y en existe pour la matière baryonique. À ce moment, la densité de matières non-relativistes (noyaux atomiques) et celle des rayonnements relativistes (photons) sont égales. En voici quelques exemples : Certains de ces modèles sont compatibles mutuellement, alors que d’autres ne le sont pas. Les protons (des ions hydrogène) et les neutrons commencent à se combiner en noyaux atomiques en suivant le processus de la fusion nucléaire. Des chercheurs croient que quelque chose ou quelqu’un a mis en mouvement l’univers. L'autre possibilité - un Univers qui a de tout temps existé sous une forme ou sous une autre - butte sur un paradoxe évident. Depuis l’aube des temps, ou presque, les hommes font appel à des créatures surnaturelles pour expliquer l’origine de l’Univers et le circonscrire. Le modèle ΛCDM ne dit rien sur l’origine physique fondamentale de l’énergie sombre mais il représente la densité d’énergie d’un univers plat. Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Le Big Bang est la théorie la plus couramment acceptée pour expliquer l’origine de l’univers. Après l’annihilation mutuelle de la plupart des leptons et anti-leptons à la fin de l’ère des leptons, l’énergie de l’Univers est dominée par les photons. En pratique, on divise l’évolution de l’Univers depuis cette date jusqu'à nos jours en plusieurs ères. A dying universe: the long-term fate and evolution of astrophysical objects, Fred C. Adams and Gregory Laughlin, The Timescale of Creation (L’échelle chronologique de la Création), Detailed timeline of Big Bang nucleosynthesis processes (Chronologie détaillée du processus de nucléosynthèse du Big Bang), APOD: 2007 September 6 - Time Tunnel (Image astrologique du jour, 6 septembre 2007 : un tunnel temporel), HET Helps Astronomers Learn Secrets of One of Universe's Most Distant Objects (Le télescope Hobby-Eberly aide les astronomes à la découverte des secrets de l'un des plus vieux objets de l'Univers), APOD: 2004 March 9 - The Hubble Ultra Deep Field (Image astronomique du jour, 9 mars 2004 : Le Champ ultra-profond de Hubble), From the Big Bang to the End of the Universe - The Mysteries of Deep Space Timeline, The History of the Universe in 200 Words or Less, Exploring Time from Planck time to the lifespan of the universe, Astronomers' first detailed hint of what was going on less than a trillionth of a second after time began, Sean Carroll on the arrow of time (Part 1), Univers de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker, https://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Histoire_de_l%27Univers&oldid=181464008, Recension temporaire pour le modèle Article, Article contenant un appel à traduction en anglais, Portail:Sciences de la Terre et de l'Univers/Articles liés, licence Creative Commons attribution, partage dans les mêmes conditions, comment citer les auteurs et mentionner la licence. À ce jour, on ne sait pas l’univers est issu du « rien » ou s’il a été créé par quelque chose. Pendant la phase de réchauffement, l'expansion exponentielle qui s’était produite pendant l’inflation cesse et l’énergie potentielle du champ d’inflation se désintègre en un plasma de particules relativiste et chaud. Le Soleil et les étoiles ne peuvent briller éternellement : tôt ou tard, leur carburant sera épuisé, et ils périront. Il en résulte un Univers opaque ou « brumeux ». Les systèmes liés gravitationnellement tels que les amas de galaxies, les galaxies, et finalement le système solaire se "déchireront". Une telle énergie est appelée énergie fantôme et ne ressemble à aucune forme d’énergie connue. Il s’est produit il y a environ 13,5 milliards d’années. Existe au format livre et ebook. La seule certitude est que l’Univers se dilate depuis 13.7 milliards d’années. que l'on doit les premières avancées significatives dans la compréhension du monde.Les philosophes Parménide, Platon (428/427 - 348/347 av. La majorité des hadrons et des anti-hadrons s’annihilent mutuellement à la fin de l’ère des hadrons, laissant les leptons et les anti-leptons dominer la masse de l’Univers. Univers observable: Historique de la notion d'Univers : Catégorie : univers Mise à jour 23 mars 2013: C’est encore au « miracle grec » -600 à - 470 av. Cependant, la nucléosynthèse ne dure approximativement que 17 minutes, temps après lequel la température et la densité de l’Univers sont descendues en dessous du point où la fusion peut continuer. JC), et Aristote (384 - 322 av. À ces échelles, la physique est décrite par une Théorie de la Grande Unification dans laquelle le groupe de jauge du Modèle standard est intégré dans un groupe beaucoup plus vaste, qui est rompu pour produire les forces naturelles observées. La masse des particules ne serait alors plus égale à celle de leurs superpartenaires, ce qui pourrait expliquer pourquoi il n’a jamais été possible d’observer aucun superpartenaire d’une particule connue. Les scientifiques ont retracé ce mouvement d’expansion jusqu’au tout début, quand l’univers n’occupait qu’un point infinitésimal dans l’espace. Aurélien Barrau, Daniel Parrochia. Selon la théorie du big bang, l’univers s’est dilaté il y a environ 13,8 milliards d’années. Avant cette ère, l'évolution de l'univers pouvait se comprendre au travers d'une théorie des perturbations cosmologiques linéaire : c'est-à-dire que toutes les structures pouvaient s'analyser comme de petites déviations d'un univers parfaitement homogène. En relation avec l’origine du monde, ce n’est pas parce que chaque partie de l’univers a une cause individuellement que l’univers dans son ensemble en a une. Watch later. «L'univers est né sans Dieu» : Hawking crée la polémique. Au début, tout n'est qu'énergie. À ce stade, des structures non-linéaires commencent à se former, et le problème devient beaucoup plus difficile au plan informatique, avec par exemple l'implication de simulations à N corps avec des milliards de particules. La chronologie du Big Bang revient essentiellement à déterminer à rebours l’état de l’Univers à mesure que sa densité et sa température augmentent dans le passé. Les premières étoiles, très probablement de population III, se forment et commencent le processus de transmutation des éléments chimiques les plus légers (hydrogène, hélium et lithium) en éléments plus lourds. Il est souhaitable — si cela présente un intérêt — de citer ces liens comme source et de les enlever du corps de l'article ou de la section « Liens externes ». Les rayonnements de raies des atomes formés (hydrogène ; hélium et lithium) ont été lissés, « thermalisés » et intégrés au rayonnement thermique. Le rayonnement micro-onde du fond diffus cosmologique a été émis lors de la formation de l’hydrogène neutre. Bienveillants ou inquiétants, ces milliers d’êtres polymorphes sont capables de vaincre le chaos, d’influencer la nature, de contrôler la vie. Si la théorie ne peut décrire les conditions qui prévalaient au tout début de l'Univers, elle peut aider les physiciens à décrire les premiers instants qui ont suivi le début de l’expansion. Dans ce cas, le taux d’expansion de l’Univers augmentera de façon illimitée. ), depuis toujours) ; qui s'est en fait établie durant cette époque cosmique. La lumière existait, mais elle était sans arrêt absorbée et réémise, de cette façon on ne peut l'observer dans un télescope. À ce stade, l’Univers est dominé par le rayonnement ; des quarks, des électrons et des neutrinos se forment. L'univers est un objet d'étude très singulier. L'origine de l'univers est-il pensable ? Alors que la physique des particules suggère des asymétries sous lesquelles ces conditions sont respectées, ces asymétries sont empiriquement trop petites pour rendre compte de la dissymétrie de l’Univers au point de vue de la présence baryons/antibaryons. La température, et donc le temps, à laquelle s’est produit l’inflation cosmique n’est pas connue avec certitude. Le rayonnement thermique de fond diminua avec l'expansion de la clarté intense de son émission, vers 3000-4000 K, à l'obscurité du ciel (que l'on connait, sur Terre (! Ceci se produit en même temps que l’inflation. Ajouter l'article à votre sélection "À lire plus tard". Si la supersymétrie est une propriété de notre Univers, alors elle doit être brisée à des énergies aussi basses que 1 TeV, l’échelle de symétrie électrofaible. Durant l’inflation, l’Univers est aplati (sa courbure spatiale est critique) et il entre dans une phase d’expansion rapide, homogène et isotrope dans laquelle apparaît la graine des formations des futures structures déposées sous la forme d’un spectre primordial de fluctuations d’échelle presque invariante. On peut juste raconter l’histoire entre 13.7 milliards d’années et … L’arrière-plan cosmique des neutrinos, dont l’observation détaillée est à jamais improbable, est analogue à l’arrière plan micro-onde cosmologique qui a été émis beaucoup plus tard (Voir ci-dessus pour ce qui concerne le plasma quark-gluon, pendant l’ère de la Théorie des cordes). Les physiciens espèrent que les théories de gravité quantique proposées telles que la théorie des cordes, la théorie de la gravitation quantique à boucles et les conjonctions causales (en) mèneront finalement à une meilleure compréhension de cette ère. Space Telescope Science Institute Office of Public Outreach (2005). Mais qu’en est-il de son origine ? De nouvelles discussions passionnantes ont vu le jour depuis que nous avons réalisé que l’univers a un commencement. Le 11 juillet 2007, en utilisant le télescope Keck de 10 mètres de diamètre, situé sur le volcan Mauna Kea, à Hawaii, Richard Ellis et son équipe, du Caltech de Pasadena en Californie, ont trouvé six galaxies en phase de formation d'étoiles à une distance de l'ordre de 13,2 milliards d'al, donc lorsque l'Univers n'était âgé que de 500 millions d'années[10]. Les Âges sombres prirent fin lors de l'apparition des premières sources lumineuses de l'Univers (Quasars (? Approximativement 1 seconde après le Big Bang, le découplage des neutrinos déclenche leur interminable voyage à travers l’espace, libre de quasiment toute interaction avec la matière existante. Selon certaines théories, cela pourrait conduire à la production de monopôles magnétiques. À partir de ce moment, la majeure partie de l'Univers est composée de plasma. L'espace alors entre dansune violente expansion. Dans le cas où notre Univers se situerait dans un faux vide d’extrêmement longue durée, il est possible qu'à certains endroits, par effet tunnel, il y ait une transition du vide vers un état d’énergie inférieure. Comment la Terre tient-elle dans l’espace ? À la suite de cette période de l'univers primordial, l’évolution traverse une phase conforme à ce que l’on connaît de la physique des particules : une phase où les premiers protons, électrons et neutrons se forment, suivis des noyaux atomiques et enfin des atomes. Elles se déroulent aux environs de la première seconde suivant le Big Bang, durée pendant laquelle l’Univers était tellement chaud que l’énergie des particules dépassait celle obtenue de nos jours dans un accélérateur de particules. Une caractéristique essentielle de l'Univers est qu'à cette échelle immense espace et temps ne sont pas séparés. Selon la théorie des cordes, l’univers est une fluctuation quantique du vide, c’est-à-dire un espace rempli de vibrations qui ondulent sans cesse. Lors de la brisure de symétrie, à la fin de l’ère électrofaible, on pense que toutes les particules fondamentales acquièrent une masse par le mécanisme de Higgs dans lequel le boson de Higgs acquiert une valeur d’espérance dans le vide. Grâce à son miroir de 3 mètres 60 de diamètre et à ses caméras ultra perfectionnées, il nous permet d’observer la composition des étoiles ou des … Tout au long de l’histoire, l’origine de l’univers a fait l’objet de plusieurs hypothèses. Si la théorie de la supersymétrie est correcte, alors, durant cette période, les quatre forces fondamentales (électromagnétisme, interaction faible, interaction forte et gravitation) avaient toutes la même puissance, et elles étaient peut-être unifiées en une seule force fondamentale. Lorsque les photons sont libérés (ou « découplés ») l'Univers devient transparent. Les photons émis juste après la recombinaison peuvent désormais se déplacer sans perturbation, et ce sont eux que l'on voit lorsqu'on observe le rayonnement du fond diffus cosmologique. Vaste programme qui nécessite la participation de chercheurs du monde entier, du temps et des moyens importants comme par exemple un télescope installé sur l’île d’Hawaï. L'histoire de l’univers est une longue saga d’environ 13,7 milliards d’années. Réfléchissez à l’origine de l’univers, de la vie et du cerveau humain. Un scénario suggère qu’avant l’inflation cosmique, l’Univers était froid et vide, et que la chaleur et la quantité d’énergie immenses associées aux premiers âges du Big Bang ont été créées lors du changement de phase associé avec la fin de l’inflation. Christophe Galfard revient sur les travaux du célèbre physicien, disparu en mars 2018, à travers un voyage au cœur de l’espace et du temps, à la découverte des astres les plus extrêmes qui soient, les trous noirs, et de l’origine de notre Univers. Les atomes d'hydrogène et d'hélium commencent à se former et la densité de l'univers décroît. De ce fait, alors que les caractéristiques de base de cette ère ont été étudiées dans la théorie du Big Bang, les détails relèvent largement de travaux de déductions. Parler de l'origine d'une chose c'est raconter l'histoire dont cette chose en est la conclusion. L’unification de l’interaction forte et de la force électrofaible conduit à ce que la seule particule à laquelle on puisse s’attendre à cette période soit le boson de Higgs. Finalement, l’expansion deviendra si rapide qu’elle surpassera les forces électromagnétiques assurant la cohésion des atomes et des molécules. Ils émettent un rayonnement intense qui réionise quasiment toute la matière présente à leurs alentours. Avec l’expansion et le refroidissement de l’Univers qui succède à l’ère de Planck, la gravitation commence à se séparer des interactions de jauge fondamentales : l’électromagnétisme et les forces nucléaires fortes et faibles. 1 C'est là un des principes incontestés de la cosmologie moderne. Toutes les idées émises au sujet des tout premiers instants de la cosmogonie de l’Univers sont spéculatives. Pendant longtemps, la réponse était simple : l’univers a été créé par une divinité. Autrefois plus dense, plus chaud, plus lumineux et désorganisé, il s’est modifié et refroidi, et, au fil des années, des étoiles, des galaxies ainsi que le soleil et des planètes, dont la planète Terre, ont émergé. Il y a 13.8 milliards d'années, un phénomène singulier a libéré toute l'énergie nécessaire à la construction de notre univers. En observant les étoiles nous avons pu constater (début XXè siècles) qu'elles s'éloignent globalement les unes des autres (on dit que l'Univers est en expansion).Et cela pose un problème : les seules forces dont nous connaissons l'action à longue distance dans l'Univers sont les forces de gravitations. En voici quelques exemples : Les premiers quasars se forment à partir des effondrements gravitationnels. Comme il est dit d'être arrivé dans les phases initiales du Big Bang, avec les transitions du vide lors du découplage des différents champs de force. Les meilleures estimations actuelles situent l’âge de l'Univers aujourd’hui à environ 13,8 milliards d’années depuis le Big Bang. Après la baryogénèse, l’Univers est rempli d’un plasma de quarks-gluons. Les origines. Ce processus est relativement rapide (en réalité plus rapide pour l'hélium que pour l'hydrogène) et est connu sous le nom de recombinaison[7]. À ce jour, il n’existe aucun accélérateur de particules capable de proposer des expériences scientifiques suffisamment énergétiques pour conduire à des résultats probants sur ce qui s’est passé pendant cette période. Si la Grande unification est bien une caractéristique de notre univers, alors l’inflation cosmique a dû se produire pendant ou après la brisure de symétrie de la grande unification, sinon les monopôles magnétiques seraient observés dans l’Univers visible. Si l’on a la certitude que l’univers était différent il y a 13,8 milliards d’années, c’est notamment grâce à la théorie de Georges Gamow, en 1945, ainsi que grâce à la découverte, en 1965, du fossile d’un rayonnement de l’univers. On croit souvent que la période du big bang correspond à la naissance de l’univers. Sur une échelle de temps encore beaucoup plus longue dans les ères suivant celle-ci, les galaxies s’évaporent en même temps que les résidus stellaires qui les composent s’échappent dans l’espace, et les trous noirs s’évaporent via le rayonnement de Hawking[14]. Combien de météorites tombent sur la Terre ? Si la densité de l’énergie sombre était négative, ou si l’Univers était fermé, alors, il serait possible que l’expansion s’inverse et que l’Univers se contracte jusqu’à un état « final » dense et chaud. En effet, le front de transition progresserait à la vitesse de la lumière et aucun signal précurseur ne pourrait avertir de sa venue. Sur une échelle de temps de l’ordre de 1014 années ou moins, les étoiles existantes auront brûlé, la création des nouvelles étoiles aura cessé, et l’Univers s’assombrira[14]. Forme et origine de l'Univers. C’est souvent proposé comme une partie d’un scénario d’univers oscillant comme le modèle cyclique. L’Univers, en route depuis 13,8 milliards d’années Pour connaître les débuts de l’Univers, les scientifiques fonctionnent à rebrousse-chemin. L'Univers est né à partir d’un point très dense et très chaud. Après la fin de l’inflation, l’énergie des interactions entre particules est encore suffisante pour qu’elles créent un grand nombre de particules exotiques parmi lesquelles les bosons W et Z et les bosons de Higgs. Ces photons sont encore en interaction fréquente avec des protons ou des électrons chargés, et finalement avec des noyaux atomiques, et ils continuent ainsi pendant les 380 000 ans qui suivent. Approximativement 10 secondes après le Big Bang, la température de l’Univers descend au point où il n’y a plus de création de paires de leptons/anti-leptons et la plupart des leptons et anti-leptons sont éliminés lors des réactions d’annihilations, laissant un léger résidu de leptons[4]. La matière baryonique de l'Univers consistait en un plasma ionisé, et elle resta dans cet état jusqu'à la « recombinaison », libérant ainsi les photons, créateurs du CMB. Il n'y aurait qu'un changement de propriétés de la matière. Étienne Klein - YouTube. Selon le modèle ΛCDM, l’énergie sombre est présente comme une propriété de l’espace lui-même, dont le début succède immédiatement à la période d’inflation comme le décrivent les équations d’état (en). Une explication possible de ce phénomène doit autoriser les conditions de Sakharov pour qu’elle soit satisfaite quelque temps après la fin de l’inflation cosmique. On ne connait aujourd'hui qu'une dizaine de ces objets relevant réellement de l'Univers primordial[11]. Nous n’avons pas de preuve aujourd’hui que l’Univers a eu une origine. Depuis 13,7 milliards d’années, l’Univers n’a cessé d’évoluer. L'Univers n'enfle pas dans quelque chose d'autre car l'Univers est tout l'espace qui existe. Cours donné dans le cadre des Rencontres Exobiologiques pour Doctorants en Février 2015 au Teich. À la fin de ce processus, la plupart des atomes de l'univers sont neutres, ce qui permet le libre déplacement des photons : l'univers est alors devenu transparent. "Univers" : un terme bien connu qui désigne un espace mystérieux. Les différentes propositions de scénarios émises diffèrent radicalement. Selon le modèle ΛCDM, à ce stade, la matière sombre froide domine, préparant le terrain pour l'effondrement gravitationnel qui amplifie les inhomogénéités ténues laissées par l'inflation cosmique : renforcement de la densité des régions déjà denses et de la rareté dans les régions où la matière est déjà rare. Les premières structures à se former sont les quasars, dont on pense qu'il s'agit de galaxies actives primordiales brillantes et d'étoiles de population III. Le Big Bang est une théorie qui, à partir de preuves contemporaines, décrit la naissance de l'Univers, il y a environ 13,7 milliards d'années. L’expansion accélérée actuelle empêche toute structure inflationnaire complémentaire de pénétrer en deçà de l’horizon et empêche toute formation de nouvelles structures liées gravitationnellement. On connaît peu de chose de cette ère, bien que différentes théories proposent chacune leur scénario propre. Avant que le découplage du rayonnement ne se produise, la plupart des photons de l'Univers interagissaient avec les électrons et les protons dans le fluide photons-baryons. La plupart des hommes de science sont convaincus que l’univers est apparu suite à une explosion qui remonte au moins à quatorze milliards d’années. À ce moment, il existe environ trois fois plus d’hydrogène que d’hélium-4 (en masse) et seulement quelques traces des autres noyaux. Cette phase de transition engendre une période d’expansion exponentielle connue sous le nom d’inflation cosmique. Au début de cette période, l'hydrogène et l'hélium sont ionisés, c'est-à-dire qu'aucun électron n'est lié aux noyaux, qui sont de ce fait chargés électriquement (+1 pour l'hydrogène et +2 pour l'hélium). Du fait de l’expansion, l’Univers était par le passé plus dense et plus chaud. Comme l’expansion de l'Univers présente une accélération, les superamas sont susceptibles de demeurer les plus grandes structures qui se seront jamais formées dans l’Univers. Et finalement, même les noyaux atomiques se décomposeront et l’Univers tel que nous le connaissons se terminera dans une sorte inhabituelle de singularité gravitationnelle. Dans ce cas, l’Univers a atteint un haut niveau d’entropie qui consiste en une soupe de particules et de rayonnement de faible énergie. Les liens externes doivent être des sites de référence dans le domaine du sujet. Celui-ci constitue donc une image de l'univers à la fin de cette époque. En clair, ils ont vu les toutes premières secousses du … Elle s’inspire du fait que l’univers est en expansion.
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