Les commencements de notre univers ont longtemps soulevé de profondes questions philosophiques.
Comment en sommes-nous arrivés là? Qu’est-ce qui déplace le soleil ou les étoiles? S’il y a eu commencement des temps, qu’y avait-il avant?
Autant de grandes questions dont les réponses ont toujours été fondées sur des arguments tant spirituels que scientifiques. Les deux types de réponses ont beaucoup de valeur et continuent de jouer un rôle pour l’humanité.
Nos cerveaux humains peinent à comprendre et à rationaliser les complexités. Nous tentons de relier des conceptions complexes à quelque chose de plus simple, mais l’univers n’est pas si facile à simplifier.
Il se peut même que nos cerveaux ne soient pas aptes à permettre cette simplification.
Un univers en expansion
Néanmoins, les scientifiques ont trouvé un moyen de décrire l’univers dans toute sa complexité et sa magnificence dans un langage à la mesure du défi : le langage des mathématiques.
La modélisation mathématique, utilisée par les théoriciens scientifiques, a considérablement accru notre compréhension de l’univers. Cependant, il reste encore beaucoup à découvrir et à apprendre.
Grâce à la science de l’observation et au langage mathématique, les cosmologistes ont démontré que notre univers était en expansion et que la vitesse d’expansion accélérait effectivement (ce qui signifie que l’univers grandit à un rythme croissant).
Si nous inversons les calculs et remontons dans le temps, nous constatons que l’univers aurait commencé en un point incroyablement petit (baptisé singularité par les scientifiques) il y a quelque 13,82 milliards d’années.
À cette époque, toute la matière, l’énergie, l’espace et le temps auraient été comprimés dans la singularité et auraient été extraordinairement chauds!
Lors de son « explosion » (appelée « Big Bang »), notre univers a commencé à se déployer et le temps à s’écouler.
L’expansion de l’univers a entraîné son refroidissement, tout comme l’ouverture d’une portière en hiver laisse échapper la chaleur à l’intérieur de la voiture. Quelque 380 000 ans après le Big Bang, l’univers s’était suffisamment refroidi pour permettre à la lumière de s’échapper des atomes d’hydrogène. Cette lumière rayonnait partout et l’univers devenait alors « observable ».
Je vois la lumière!
Tandis que l’univers poursuivait son expansion, la longueur d’onde de cette lumière initiale était étirée et déplacée vers la partie micro-onde du spectre.
La détection de ces micro-ondes provenant de toutes les parties du ciel a conduit les astronomes à la conclusion inévitable que la théorie du Big Bang était la meilleure explication.
De nos jours, nous avons envoyé plusieurs astronefs étudier le fond diffus cosmologique (CMB) plus en détail.
Le CMB représente le reflet de l’état de l’univers peu après le Big Bang. Les scientifiques étudiant le CMB ont découvert de petites variations de température à chaque endroit observé.
Ces variations révèlent des différences de densité (plus le ton est rouge plus les régions sont denses et vraisemblablement plus chaudes, et plus le ton est bleu plus les régions sont clairsemées et froides).
Les régions plus denses formeraient finalement des galaxies et des amas de galaxies, tandis que les régions plus bleues formeraient de grands vides s’étendant entre les amas de galaxies.
Voulez-vous observer le CMB vous-même?
C’est en fait assez facile à faire.
Si vous allumez votre téléviseur et syntonisez une chaîne sans signal, vous devriez obtenir ce qu’on appelle communément un « bruit » (malheureusement, beaucoup de téléviseurs plus récents et intelligents ne le permettent pas). Environ 1 % de ce bruit est en fait des micro-ondes qui dérangent votre signal!
Alors, la prochaine fois que des problèmes de signal vous empêcheront de regarder votre émission préférée, prenez plaisir à observer la preuve des origines de l’univers!