Le Big Bang en une image 3


Si vous comprenez le très bon anglais, regardez l’excellente présentation de Brian Cox au TED. Ce jeune et enthousiaste physicien du CERN présente le LHC du CERN dans le contexte des interrogations actuelles en physique. A un moment, il montre cette image de nos connaissances actuelles de l’histoire de l’Univers:


(cliquez dessus pour accéder au site d’origine, où l’image est disponible en diverses tailles)

Cette figure montre le BigBang à gauche, il y a 13.7 milliards d’années, la phase « inflatoire » où il a gonflé exponentiellement en 380’000 ans, avant que la purée de matière ne s’agglomère par gravitation pour former les étoiles (les premières 400 millions d’années après le Big Bang seulement), les galaxies, amas et superamas qui constituent l’univers actuel.

Le satellite représenté à gauche, c’est WMAP (« Wilkinson Microwave Anisotropy Probe ») qui a mesuré la densité de la purée de matière telle qu’elle était 380’000 ans après le Big Bang, à la fin de l’inflation. C’est l’image la plus ancienne de l’Univers que l’on puisse obtenir par l’astronomie, on en voit un bout sur la tranche d’Univers la plus à gauche ci-dessus, mais la voici au complet, correspondant à la voute céleste complète :

Cette image montre qu’il y avait déjà des grumeaux dans la purée, mais sans structure claire : le Big Bang a « pété droit », mais des phénomènes survenus immédiatement ensuite ont créé une légère anisotropie.

« Comment ? », c’est l’une des questions que le LHC va contribuer à résoudre, une autre étant la raison de l’accélération de l’expension de l’univers, aussi représentée sur la première figure. WMAP et d’autres mesures montrent que de « l’énergie sombre » fait que les Galaxies se repoussent. C’est comme si la constante de la gravitation universelle variait : l’attraction faiblit au fur et à mesure que l’Univers vieillit. Tout ça devrait être éclairci très bientôt par mes voisins, au CERN.

  • Pingback: la Grande Question du Temps « Dr. Goulu()

  • Francois

    Bonjour Docteur ,

    Félicitations pour ce blog

    J’aimerais connaitre votre sentiment concernant le problème 3n+1
    Je suis également très curieux de savoir si « l’onde du big bang « a pu se déplacer plus vite que la lumière car une inflation si colossale en un temps infime implique que la vitesse de la lumière soit dépassée ( hérésie ?)
    D’autant plus que cette inflation semble exponentielle ?

    Avez-vous quelques éléments de réfléxion à ce sujet ?

    • http://drgoulu.com Dr. Goulu

      Sur 3n+1 (), je pense que les mathématiques ne sont pas encore prêtes pour de tels problèmes. Mais Erdös l’a dit avant moi ;-) Plus sérieusement, il est très probable que 3n+1 soit un « problème indécidable » au sens de Gödel.

      Votre question sur l’ « onde du Big Bang » (je mets des majuscules, car c’était vraiment Grand..) n’a probablement pas de sens, désolé. L’Univers n’a pas gonflé « à l’intérieur » d’autre chose et il n’y pas de « surface » le séparant de cet autre chose, donc il n’y a pas eu d' »onde ». L’inflation a eu lieu à un « moment » où la matière, l’ énergie et les distances avaient des formes très différentes de ce qu’elles sont aujourd’hui, donc je ne sais pas si la « vitesse de la lumière » avait un sens dans ces conditions. Pour rappel, l’inflation s’est arrêtée quand l’Univers observable actuel avait quelques mètres de rayon

      La wikipédia dit « l’inflaton est la forme de matière (… qui ) se comporte de façon semblable à une constante cosmologique.  » . J’aime bien cette idée que la matière primitive avait une nature mathématique…

      J’ai mis « moment » plus haut car j’ai expliqué dans « la Grande Question du Temps » que le Big Bang n’est pas un instant au sens habituel. C’est une singularité dans l’espace-temps, mais peut-être que nous ne mesurons pas le temps (ni les distances) dans les « bonnes » unités…

      Bienvenue sur ce blog, et merci pour les fleurs :-)