Expansion de l'Univers
WMAP Science Team/ NASA
La cosmologie est la discipline scientifique qui étudie l’Univers, en particulier son évolution et sa structure. Elle s’appuie sur les observations astronomiques et sur les expériences de la physique nucléaire et celles des particules élémentaires. Elle est très théorique, car on ne peut évidemment pas créer concrètement un Univers dans un laboratoire pour vérifier si les lois physiques établies aujourd’hui s’appliquent à des faits datant de plusieurs milliards d’années.
La cosmologie part du principe que l’Univers est régi par les mêmes lois dans tous les endroits et à tous les instants, même si on ne peut observer qu’un petit coin de l’Univers.
On pense généralement que l’Univers tel que nous le connaissons est issu d’une explosion primordiale, appelé big bang, lors de laquelle il était concentré dans un tout petit volume. Les cosmologues datent cet événement à environ 13,7 milliards d’années. L’Univers connaîtrait depuis lors une expansion dont on ne sait pas si elle a été régulière. Les protons et les neutrons, qui forment l’essentiel de la masse de la matière, seraient apparus quelques secondes après le big bang, alors que la température était encore incroyablement élevée. Les premiers noyaux d’hélium se seraient formés 3 minutes après environ. Les éléments plus lourds proviendraient de réactions nucléaires dans les premières étoiles beaucoup plus tard. 300 000 ans après le big bang, les premières recombinaisons de noyaux et d’électrons donnaient naissance aux atomes.
Univers primordial
NASA
Le big bang a laissé des traces physiques. Cette explosion primordiale a diffusé un rayonnement cosmologique, qui est un ensemble de micro-ondes, présent et observable partout. Ce rayonnement, appelé aussi « fond diffus de l’Univers », semble donc dater les tout premiers instants de l’Univers. On peut l’observer à partir d’instruments embarqués dans des satellites. Les résultats de ces observations sont l’indice le plus sûr de l’existence du big bang.
Observer l'Univers lointain
Encyclopædia Universalis France
L'Univers cosmologique
Encyclopædia Universalis France
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