Exploration spatiale - le blog de Pierre Brisson

On a théorisé l’évolution de la température du rayonnement du Fond diffus cosmologique ou « CMB » (Cosmic Microwave Background) dans lequel baigne l’Univers, depuis son origine (380.000 ans après le Big-Bang) jusqu’à aujourd’hui. Cette évolution est évidemment porteuse d’informations sur la puissance de l’énergie provoquant l’expansion de l’Univers, y compris l’éventuelle « énergie sombre ». On a pu la vérifier entre 8 et 12 milliards d’années (redshift, « z », de 1,8 à 3,3) grâce aux quasars. Mais on ne pouvait pas aller plus loin, faute d’astres pouvant servir de « balises » pour cette vérification. Un groupe de scientifiques* nous permet aujourd’hui de nous rapprocher du CMB pour faire cette mesure, grâce aux progrès de nos capacités d’observation astronomique et, grâce à une idée nouvelle : regarder le CMB au travers des molécules d’eau enveloppant une galaxie très lointaine.

*voir référence de l’étude ci-dessous.

L’objet qui permet ce progrès est la galaxie HFLS3 qui se trouve à 880 millions d’années-lumière seulement du CMB (donc très proche* de l’écran opaque qu’il constitue), et qui émet un rayonnement que l’on reçoit avec un redshift de z = 6,34. On est ici, un peu après la période de « Réionisation » qui a suivi celle des « Ages sombres ». L’ionisation à l’intérieur du plasma constituant l’Univers avant le CMB (la matière avant le « fiat lux ») s’étant achevée du fait de la libération des photons de la matière, par l’Expansion (diminuant la densité de l’Univers) ; ce qui permit aux électrons de rejoindre les protons et de déclencher ce CMB. Les Ages sombres (très peu d’astres rayonnants, beaucoup de gaz d’atomes neutres) s’étendent jusqu’à environ 400 millions d’années (Ma) après le CMB. Alors que la phase de ré-ionisation s’étend jusqu’à quelques 600 millions d’années après ce même CMB. On passe progressivement de l’une à l’autre, les premières étoiles au cœur des Ages sombres provenant elles-mêmes de l’effondrement sur eux-mêmes des nuages de gaz neutre et ré-ionisant lentement par leurs rayonnements ces nuages libérés par l’expansion lors du CMB (majoritairement de l’hydrogène avec un peu d’hélium et un faible pourcentage de lithium).

*Pour mémoire le rayonnement émis par le CMB, l’a été il y a 13,8-0,00038 milliards d’années (Gal). Il a un redshift z = 1069. Mais on est à z = 11.1 à la fin des Ages sombres (13,8 -0,4 Gal) et à z = 8.6 à la fin de la période de réionisation (13.8 – 0.6 Gal). On passe les 12 Gal vers z = 2.7. Comme vous le constatez, plus on s’éloigne, plus le redshift est élevé donc plus la vitesse d’éloignement augmente.

Les étoiles naissent très rarement seules mais avec des sœurs dans des « pouponnières » d’étoiles. Dans l’Univers primitif, des surdensités de gaz existaient en héritage des anisotropies (irrégularités) de la Surface-de-dernière-diffusion (qui donne l’image du CMB). C’est de ces amas de gaz ayant produit des étoiles proches les unes des autres, que, par le jeu des interactions de gravité (et peut-être autour de trous-noirs primordiaux), les premières galaxies se sont constituées.  On en a identifié quelques autres*, encore plus proches du CMB que HFLS3 (dont GNz11 en 2015 ou peut-être, encore plus lointaine, JADES Gs z13 en 2022). Mais cette galaxie HFLS3, découverte en 2013 par le télescope Herschel est spéciale (jusqu’à ce qu’on en trouve quelques autres comme elle ?!). Elle a la particularité d’avoir une masse très importante, de l’ordre de celle de notre Voie Lactée ce qui est plutôt étonnant compte tenu de ce que la ré-agglomération de la matière sous contrainte de la force de gravité n’avait pas eu beaucoup de temps pour s’effectuer. Et surtout, c’est une « galaxie à flambée d’étoiles », c’est-à-dire qu’elle présente un taux de formation d’étoiles tout à fait exceptionnel par rapport au taux généralement observé (de l’ordre de 2000 par an contre une seule dans la Voie Lactée). On peut en déduire que dans les premiers temps certains nuages « géniteurs » pouvaient être très vastes et denses.

*curieusement le JWST nous montre aujourd’hui qu’elles sont nettement plus nombreuses, et précoces, que ce que l’on pensait.

Les étoiles de HFLS3 étaient extrêmement lumineuses, émettant beaucoup dans l’ultraviolet, ce qui leur permet d’être encore observables aujourd’hui dans l’infrarouge (avec la vitesse d’éloignement, les ondes émises sont étirées et s’aplatissent). Elles devaient donc avoir une masse unitaire très importante et de ce fait une vie courte. On peut certainement parler d’« étoiles-massives » et l’on sait que c’est dans le cœur de ces étoiles, du fait de la pression et de la chaleur, que se forgent par fusion nucléaire les atomes chimiques lourds (« métalliques » ou de numéro atomique, Z, élevé)*. L’intérêt de cette galaxie HFLS3 est qu’elle éclaire (littéralement) puissamment une époque de notre Univers où il y avait jusqu’à présent peu de lumière, ce que les auteurs de l’étude nomment « période ou l’Univers était dominé par la matière » pour exprimer la forte densité de l’Univers à une époque où l’Expansion n’avait encore que commencé son œuvre de dispersion.

*On peut noter, incidemment (et s’étonner peut-être), qu’à l’époque de l’émission des rayonnements de HFLS3, il y avait déjà eu suffisamment de production d’Oxygène pour constituer avec l’Hydrogène primordial, suffisamment d’eau pour qu’elle soit aujourd’hui perceptible dans le spectre d’une galaxie très lointaine.

HFLS3 est donc une cible remarquable et les auteurs de l’étude qui a inspiré cet article ont eu l’idée de focaliser le télescope NOEMA (Northern Extended Millimeter Array, IRAM, Plateau de Bure, Alpes françaises) sur elle pour interpréter les émissions reçues d’elle en comparaison avec celles plus distantes du CMB, utilisé en arrière-plan comme « fond de référence ».

Parmi les bandes du spectre de HFLS3 relevé par NOEMA, l’une d’elles a retenu l’attention des auteurs, celle de l’eau. Il s’avère que la galaxie en est enveloppée, sous la forme de vapeur évidemment très peu dense mais quand même très visible sur le spectrogramme. Comme sa température est relativement très basse par rapport à celle du CMB, le rayonnement du CMB projeté sur la bande qui la représente et qui lui fait écran, créant comme une ombre sur le CMB lui-même, permet de mesurer la différence de température avec celle du CMB à la distance où se trouvait HFLS3 au moment de son émission vers nous et donc la température du CMB à ce moment-là. Le processus d’analyse est complexe car l’ombre est renforcée parce que l’eau plus froide absorbe en partie les radiations micro-ondes plus chaudes émises par le CMB dans la ligne d’observation. Comme la température de l’eau peut être déterminée à partir d’autres propriétés de la galaxie, la différence indique la température du rayonnement du CMB à la distance où se trouvait HFLS3 au moment de son émission. On trouve un résultat compatible avec la théorie, 20K, contre 3000K au moment du CMB et 2,726K aujourd’hui.

L’intérêt de l’observation et du raisonnement est qu’il crée l’espoir de pouvoir répéter la méthode avec d’autres galaxies au moins aussi anciennes, et de préférence plus anciennes*, afin de voir si dans la réalité il y aurait des divergences par rapport au calcul théorique (la température du rayonnement du CMB évolue comme l’inverse de la racine carrée du temps qui passe). Cela permettrait d’entrevoir l’intervention, ou non, d’une autre force dans l’expansion de l’Univers que celle de l’explosion initiale, autrement dit de mieux discerner ce que pourrait être la mystérieuse énergie sombre. Rappelons que cette force toujours hypothétique n’est connue que par ses effets. Ceux-ci ne se révèlent aujourd’hui qu’avec l’accélération de l’expansion de l’Univers que l’on constate depuis un peu moins de 7 Gal (continuation de l’expansion initiale résultant du Big Bang, avec une légère marge positive – valeur positive de la constante cosmologique Λ). Alors qu’elle aurait dû « s’essouffler » compte tenu du temps passé depuis le Big-Bang (valeur positive du paramètre de décélération « q »).

*Comptons sur le télescope JWST pour nous offrir des candidates.

Mais attention ! Ce calcul de température n’est possible que parce que HFLS3 est encore proche du CMB. Les chercheurs estiment que la méthode ne pourrait plus être utilisable au-delà de 1.5 Gal de ce CMB.

Déjà, félicitons ces chercheurs pour leur ingéniosité témoignant d’une adaptation remarquable aux progrès de la puissance d’observation. N’en doutons pas ; nous pourrons un jour disposer de toute la gamme de températures du Fond diffus cosmologique depuis le Big-Bang, et obtenir un outil de plus pour piéger cette mystérieuse énergie noire si élusive et si puissante.

Illustration de titre : © Iram/MPIA/ESA/Collaboration Planck/Dominik Riechers/Martina Markus/Université de Cologne.

*Article publié dans Nature le 02/02/2022 par Dominik A. Richers, Axel Weiss, Fabian Walter, Christopher Carilli, Pierre Cox, Roberto Decarli, Roberto Neri : Microwave background temperature at a redshift of 6.34 from H2O absorption . Merci à Serge de m’avoir mis sur sa piste, par l’intermédiaire du Professeur Neri !

xxxx

Si vous avez apprécié cet article, abonnez-vous au blog (c’est gratuit). Ce sera pour moi un encouragement à le poursuivre après le choc subi par la suppression fin juin, de la plateforme dédiée du journal Le Temps. Je remercie ceux qui l’ont déjà fait et j’invite mes autres lecteurs à le faire également.

Pour vous abonner, allez dans la rubrique « A propos de ce blog », sous ma photo. Cette rubrique se trouve soit à droite de votre écran, soit, si vous utilisez un téléphone, après les commentaires. Une fois que vous aurez renseigné votre adresse email dans le cartouche prévu à cet effet et que vous aurez accepté de vous abonner en cliquant dans le cartouche au-dessous, allez dans votre boîte mail (après avoir attendu quelques secondes pour que l’enregistrement de votre demande d’abonnement soit bien passée). Vous y trouverez un mail de confirmation. Ouvrez le et confirmez votre abonnement.

Je rappelle que mes thèmes d’étude et de réflexion sont (1) la recherche d’une meilleure compréhension de l’Univers par les moyens astronomiques et astrophysiques; (2) l’exploration de l’espace proche par les moyens astronautiques et les divers instruments que nos vaisseaux peuvent embarquer; (3) l’exploration de la planète Mars vue comme une planète qui pourra nous aider à mieux comprendre l’évolution de la nôtre et servir un jour de seconde Terre à certains d’entre nous; (4) la recherche de la complexification vers la vie de la matière organique en dehors de la Terre, sans préjuger du niveau de complexification que l’on pourra constater.

Je considère que ces quatre thèmes sont intrinsèquement liés.

Liens:

https://spaceref.com/science-and-exploration/shadow-of-cosmic-water-cloud-reveals-the-temperature-of-the-young-universe/

https://www.mpifr-bonn.mpg.de/6872770/news_publication_18219118_transferred

https://www.ca-se-passe-la-haut.fr/2013/04/hfls3-la-galaxie-qui-defie-la-theorie.html

https://arxiv.org/abs/1304.4256

http://firstgalaxies.org/explore.html

https://www.cnrs.fr/fr/un-nuage-deau-cosmique-revele-la-temperature-de-lunivers-jeune#:~:text=Le%20fonds%20diffus%20cosmologique%20(gauche,zones%20sombres%20ou%20plus%20lumineuses.

xxxx

Pour (re)trouver dans mon blog un autre article sur un sujet qui vous intéresse parmi les 430 déjà publiés, cliquez sur:

Index L’appel de Mars 23 07 13

xxxx

Vous pouvez aussi me lire sur contrepoints.org, porte-parole des opinions libérales en langue française (Contrepoints est un media avec lequel j’entretien une relation déjà longue) lorsque sa direction estime mes articles intéressant dans son contexte éditorial:

https://www.contrepoints.org/

Vous pourrez encore me lire, de temps en temps, dans les pages du Temps dans la rubrique “Opinions/débats” quand la Direction du journal le jugera utile pour son lectorat général.

A la semaine prochaine !

26 réponses

  1. Bonjour
    Je n aime pas bien le terme temperature du fond dif.cosmologique : je prefere parler longueur d onde avec des valeurs bien precises;

  2. « Recombinaison », « réionisation » sont les termes utilisés pour caractériser deux moments décisifs dans le début de l’histoire de l’Univers, deux « transitions de phase ».
    Pourtant, le « re » de recombinaison est assez malheureux, car il s’agit bien d’une première combinaison entre électrons et atomes dans un état totalement ionisé, donc des noyaux « nus », chargés électriquement positivement, appelés ions, sans électrons négatifs liés pour les neutraliser, tels qu’ils ont été formés à partir des protons et neutrons, eux-mêmes issus, dans un double plasma de quarks, de gluons et d’électrons, de la combinaison de 3 quarks déjà porteurs d’une charge électrique partielle, le quark « up », u, avec une charge +2/3 et le quark « down », d, avec une charge -1/3. Deux u et un d forment un proton de charge +1, et deux d et un u forment un neutron de charge 0. Les premiers ions formés ont été, outre le proton, noyau de l’atome d’hydrogène, le deutérium (un proton et un neutron), tous deux chargés une fois positivement, les noyaux d’hélium 3 et 4, avec deux protons et un ou deux neutrons, chargé deux fois, celui de lithium 7, chargé trois fois, et de beryllium 7 et même de bore. Cela s’est passé très tôt, l’Univers ayant un âge de déjà 20 secondes jusqu’à 20 minutes. C’est la nucléosynthèse primordiale du Big Bang.
    Il a fallu attendre ensuite 378’000 ans, avec un redshift z = 1089, pour que, la température chutant à quelques milliers de degrés, le plasma de noyaux positifs et d’électrons commence à permettre une combinaison entre eux, d’abord avec les noyaux les plus lourds (ayant les plus grandes énergies d’ionisation), puis finalement l’hydrogène, le tout étant achevé à l’âge de 400’000 ans à une température descendant sous les 3000 degrés lorsque tout l’hydrogène a enfin été neutralisé. Donc les premiers atomes sont effectivement nés comme ions et ensuite seulement, pour la première fois, ils sont devenus des atomes neutres. Rien ne s’est « recombiné », mais simplement combiné. Mais le terme « recombinaison » a malheureusement été adopté pour ce processus initial de neutralisation.
    Quelques centaines de millions d’années plus tard (entre 150 millions pour un redshift z = 20, et un milliard d’années, pour un z = 6), lorsque les premiers nuages de gaz formés commençaient à lentement s’effondrer gravitationnellement et à s’échauffer et donc à rayonner, un processus inverse d’ionisation s’est mis en route, ionisant à nouveau, donc réionisant, les atomes neutres, les plus légers en premier, en leur arrachant leurs électrons, d’où le terme de « réionisation », comme un retour à l’état ionisé, les ions et électrons séparés formant un nouveau plasma. On distingue ainsi la réionisation de l’hydrogène de celle de l’hélium, en des périodes différentes.

  3. Bonjour
    Ce qui est ennuyeux, c’est que très récemment des chercheurs ont montre que l’univers datait de 24 milliards d’années (ET NON 13.5) et que d’autres chercheurs ont montré que l’univers est courbe (et non plat comme soutenu par d’autres chercheurs). hum…hum…
    .
    Cela sans parler de l’anisotropie du fond diffus cosmologique bien réelle alors que le rayonnement d un corps noir doit être isotrope . hum… hum…

  4. En fait le modele cosmologie standard ne fonctionne pas vraiment: les savants a l origine du concept de l univers inflationnaires pose entre autres une question: qu y avait il avant le bigbang? dans notre continuum espace temps RIEN puisqu il n existait pas mais on peut retourner la piece en disant:qu y a t il avant la naissance d un trou noir ?

  5. une autre toute petite question:lorsqu il se forme un trou noir la quantie d energie captee par celui ci est colossale ET DONC ou passe cette energie?

  6. Joyeux 1er août à tous les Suisses-Martiens! A propos, quelle sera la date de la fête « nationale » sur Mars? Probablement celle de l’arrivée de la première mission habitée sur notre voisine, … ou alors, plus tard, celle d’une déclaration d’indépendance des colons martiens vis-à-vis de leur planète d’origine, à l’image de ce qui s’est passé aux Etats-Unis? 🙂

    1. Oui Pierre-André, je souscris! Joyeux 1er août à tous les Suisses-Martiens et aux autres! Salutations sincères à ce beau pays et à cette nation qui reste toujours un modèle de démocratie et de « bon fonctionnement » pour le monde entier (même si certains voisins n’en sont toujours pas conscients).
      .
      Il est vrai qu’on peut encore discuter de la date la plus appropriée pour la fête nationale martienne. J’ajoute ma pierre: la date de l’arrivée de la seconde mission habitée alors que quelques membres de la précédente seront restés sur place (sans donc repartir pour la Terre). Ce sera le premier indice d’une permanence, donc d’un établissement.

    1. Merci pour ces intéressantes et spectaculaires vidéos. Mais j’ai un peu peur en effet qu’elles soient très optimistes et aussi peu réellement « anticipatives » que l’a été « 2001, L’Odyssée de l’espace » en son temps! Et, en effet, les problèmes qui restent à résoudre, comme celui de l’alimentation en énergie des Starships pendant leur transit vers Mars que j’ai déjà plusieurs fois soulevé ici, ne sont pas du tout évoqués. Par ailleurs, parmi d’autres options discutables, je relèverais le recours à l’énergie solaire plutôt qu’à l’énergie nucléaire, plus sûre et de production plus stable, pour l’alimentation en énergie de la colonie martienne initiale, et le fait que l’on n’envisage pas la possibilité de créer une gravité artificielle (mais, évidemment c’est difficile avec la conception du Starship) pendant le voyage pour éviter les problèmes d’acclimatation des astronautes à leur arrivée sur MARS mentionnés. Mais ces images font rêver bien sûr, si seulement cela pouvait se révéler proche d’une future réalité. Espérons.

  7. donc pour resumer je reviens a ma position initiale : matiere noire et energie sombre c est tres captivant mais ce n est pas mon truc car je tourne en rond! je prefere suivre les travaux de space X.
    Bonnes vacances a tous.

  8. un petit commentaire : l utilisation de photons intriques pourrait un jour nous donner des informations sur ce qu il se passe a l interieur d un trou noir puisque les photons passent la barriere du trou noir ?

    1. Mais je ne crois pas, Niogret. L’une des propriétés du trou noir est que son attraction est si forte que même les photons ne peuvent échapper à son attraction. En dessous du rayon de Schwarzschild, tout photon incident se retrouve prisonnier.

    2. Le rayonnement de Hawking est émis par tout trou noir de par des lois de la mécanique quantique. Il provoque son évaporation par perte de masse. Mais je ne sais pas de quoi ce rayonnement est constitué. Pourra-t-il un jour nous donner des infos sur l’intérieur du trou noir? Hum?

      1. Non Martin car le rayonnement de Hawking ne provient pas de l’intérieur du trou noir mais il est provoqué par le trou noir sur son environnement. Il a été théorisé, par Hawking, mais non encore constaté (on ne peut pas s’approcher du trou noir et les masses rayonnées sont infimes).
        .
        Ce serait les particules apparaissant et disparaissant constamment dans le vide qui en seraient à l’origine (effet quantique), la force d’attraction du trou noir parvenant à dissocier l’antiparticule de la particule. La particule négative serait absorbée par le trou noir, réduisant sa masse, en même temps que la particule positive serait libérée, d’où le « rayonnement ».

  9. oui il ne peut pas sortir mais son homologue intrique reste dans notre « univers » sera exploitable

    1. Petit point technique: Pour un bon suivi des échanges de commentaires, il serait préférable d’utiliser le bouton « répondre », et non ouvrir un nouveau commentaire, quand il s’agit, précisément, d’une réponse ou suite à un commentaire précédent.

  10. Bonjour Christophe de Reyff
    Pour en revenir a l energie grise personne ne parle des ondes gravitationnelles. POURTANT elles existent:elles presentent de tres gandes longueurs d onde ce qui rend la detection difficile mais elles doivent consteller le continuum espace temps qui doit vibrer dans toutes les directions et dans tous les temps. Elles doivent vehiculer une grande quantite d energie justement le parametre recherche.

    1. L’énergie sombre (dark energy) comme étant une « énergie du vide » est une hypothèse. On sait seulement qu’il y a une constante cosmologique, lambda, qui est la mesure d’une répulsion, d’une sorte d’antigravitation, qui croît linéairement avec la distance, tout comme la constante de la gravitation de Newton, G, mesure l’intensité de l’attraction gravitationnelle qui, elle, décroît comme le carré de la distance. Comme déjà dit ici il y a deux ou trois semaines, la première est si faible qu’elle commence, vu de la Terre, à se faire sentir seulement au-delà de notre Groupe local de galaxies, alors que la seconde est sensible sous nos pieds et tient ensemble les galaxies du Groupe local.
      Les ondes gravitationnelles se propagent comme les ondes électromagnétiques à la vitesse c de la lumière et sont une déformation du tissu lui-même de l’espace tout comme des vagues sur une surface d’eau. Leur détection est analogue au bouchon que l’on voit osciller sur l’eau, mais avec des fréquences extrêmement basses. Elles transportent certes une énergie, énorme près de leur source, mais celle-ci se dissipe de plus en plus dans leur propagation depuis des objets très lointains jusqu’à nos détecteurs terrestres. On ne connaît pas de sources très proches. Ces ondes gravitationnelles, issues de collisions ou de collapses gigantesques d’étoiles à neutrons et/ou de trous noirs, existeraient même si l’Univers n’était pas en expansion et elles ne contribuent pas à son expansion ni à l’accélération de celle-ci.

  11. Bonjour
    Il existe un tres bon article de GABRIELE VENEZIANO physicien au CERN et titulaire de la chaire cosmologie au college de France concernant L UNIVERS AVANT LE BIGBANG traitant du scenario des cordes d une part et traitant des branes d autre part ces scenarios permettant de s affranchir de la singularite initiale: c est paru dans « pour la science » en Juin 2004.
    Passionnant mais du coup je m interroge: qu’est que c’est que cet « univers » precedant ? … com. d ‘ab. chaque foi qu on progresse se posent alors des questions nouvelles encore plus compliquees!

    1. Même si j’ai une formation scientifique moi-même, je reconnais les limites de la Science et sait qu’il ne faut pas lui demander plus qu’elle ne peut donner. Comme vous le soulignez, la Science propose des scénarios, des modèles, des représentations du monde qui nous entoure et de son évolution en fonction de l’état des connaissances du moment. Ce n’est pas LA vérité absolue et définitive, à preuve que cette modélisation du monde ne cesse d’évoluer avec le temps et l’acquisition de nouvelles connaissances. Et, en effet, chaque fois qu’une question est, ou paraît, résolue, cela ouvre en général la voie à de nouvelles interrogations. Finalement, les représentations que les êtres humains se font de notre environnement au sens large en disent peut-être plus sur les capacités fabuleuses de l’esprit humain que sur la nature et l’état réels de l’Univers!

      1. Je suis d’accord avec la réponse donnée par P.A. Haldi à l’interrogation de Niogret.
        .

        Il faut être extrêmement prudent avec ces hypothèses lancées par certains cosmologues sur « ce qui a précédé le Big Bang » ou les « Univers parallèles ». Le problème est que ces hypothèses sont totalement invérifiables et même indémontrables car actuellement, aucun indice ne permet de remonter jusque là ou d’aller voir « ailleurs » (« avant » ou « à côté »). Pour les prendre au sérieux, il faudrait les rattacher à des indices quelconques apparaissant dans notre propre Univers. Attendons ces indices avant d’en discuter.

  12. La question des questions reste et est toujours : « pourquoi y a-t-il quelque chose plutôt que rien ? ».
    Se poser la question de l’avant-Big Bang, revient à dire qu’il y aurait eu « quelque chose » dans un temps avant que l’Univers soit, car, comme le dit naguère Sir Arthur Stanley Eddington (professeur au Trinity College à Cambridge) à l’abbé Georges Lemaître, il lui « répugnait » d’envisager l’idée-même d’un commencement. Il reprenait la vision de Kant : « Le monde n’a ni commencement dans le temps, ni limites dans l’espace, mais il est infini aussi bien dans le temps que dans l’espace » (in : « Critique de la raison pure »). À quoi Lemaître lui répondit que le monde a bien un commencement et il est aussi limité (au sens de fini) dans l’espace. Il envisage la possibilité d’un espace fini et fermé (géométriquement), bien que sans borne, sans frontière, qu’on appelle un « espace elliptique », fini en quantité, mais illimité, pour parler géométrie, analogue à la surface d’une sphère, sans borne dans l’espace à deux dimensions.
    Il est aussi possible de dire que le problème de l’origine perd sa signification objective : plus on s’approche du soi-disant temps 0 et plus le temps « se désagrège » et l’espace « s’évanouit » (ne pas oublier qu’on est au niveau quantique avec des fluctuations énormes), comme l’a bien écrit Ferdinand Gonseth dans sa préface au petit livre « L’Hypothèse de l’atome primitif – Essai de cosmogonie » (Éditions du Griffon, Neuchâtel, 1946) de Georges Lemaître.
    L’espace est fini (on dit aussi « limité » dans son contenu) et sans borne (illimité dans sa géométrie) et le temps 0 est analogue au point précis du Pôle Nord sur notre Terre. Il n’y a pas de « mur » d’aucune sorte. Comme on peut « physiquement » dépasser le Pôle Nord, pour ce qui est du temps, on peut dire, comme Stephen Hawking, que l’on pénètre alors dans un temps imaginaire, au sens mathématique, qui aurait précédé notre temps réel. Le temps n’est pas borné par son point 0 (c’est là le contenu de sa proposition : « no boundary proposal : the Universe simply has no initial boundaries in time or space »). La singularité du temps et celle de l’espace se rejoignent, l’un se transformant en l’autre réciproquement durant l’ère de Planck (la « durée » infime avant 10^-43 seconde…). Tout cela est l’objet de recherche dite « cosmologie quantique » : l’Univers est ramené alors à un objet quantique. Il est passionnant de voir que cette problématique rejoint celle des trous noirs et de leur soi-disant singularité centrale. Pour entrevoir plus clairement la chose, il faut se souvenir que le temps, la durée, plutôt, ne s’écoule pas uniformément, qu’elle est malléable… même à l’extrême, ce qui laisse la place à des interprétations contre-intuitives inattendues. On rejoint là la fameuse invariance d’échelle du vide (le vide et ses propriétés ne changent pas, suite à une dilatation ou une contraction), que le Pr André Maeder, de l’Université de Genève, a proposé dès 2017 pour expliquer ou, plutôt, remplacer, entre autres, l’énergie sombre.

  13. Bonjour
    merci Christophe
    c est vrai qu il existe des similitudes entre trou noir et singularite initiale.

  14. De toutes facons ce modele du bigbang reste excellent meme si certains elements sont bizarres. A ceux qui demandent  » qu y avait il avant » il suffit de repondre « rien puisque notre espace temps n existait pas ».
    Maintenant notre espace temps s est peut etre « developpe » dans un autre espace temps ? Apres tout pourquoi pas?

    1. Je trouve votre « il suffit de répondre », un peu « léger ». On ne peut s’empêcher de s’interroger sur l’Origine, autrement dit sur le phénomène qui a conduit « quelque chose » à sortir de « rien » et les réponses qu’on peut donner à ces interrogations ne sont pas du tout simples ni évidentes.
      .
      S’il vous plait, Niogret, quand vous répondez à un commentaire, il est souhaitable d’utiliser la fonction répondre, prévue à cet effet par notre logiciel. Cela facilite la lecture.

      1. Bonjour Monsieur
        J ai bien clique sur « repondre ».
        Le phrasage est correct: en effet d apres la theorie cosmologique standard le temps dans notre bulle d espace temps est apparu au moment du bigbang:si l on veut parler de « l avant » il faut necessairement se referer a un autre espace temps « precedent » a moins que l on suppose sans preuves aucunes que notre univers se contracte avant de se re-dilater ?
        Qu en pensez vous?

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

À propos de ce blog

Pierre Brisson, président de la Mars Society Switzerland, membre du comité directeur de l’Association Planète Mars (France), économiste de formation (University of Virginia), ancien banquier d’entreprises de profession, planétologue depuis toujours

Abonnez-vous à ce blog par e-mail.

Saisissez votre adresse e-mail pour vous abonner à ce blog et recevoir une notification de chaque nouvel article par e-mail.

Rejoignez les 88 autres abonnés