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Le petit Guide de l'Univers

La Terre, notre planète, que nous peinons déjà à comprendre, n’est qu’un infime fragment de ce que « l’absolu » représente. Les Pléiades, les cycles de la lune, l’étoile du Berger, la gravité… font parties du savoir moyen de la société au sujet du ciel qu’elle regarde au crépuscule. Certaines constatations, certains concepts et autres phénomènes scientifiques peuvent effrayer au premier abord, avec tant de zones de doute qui persistent.

L’astrophysicienne, Juna Kollmeier, rappelle lors une conférence (1) que l’espèce humaine est dans son droit de comprendre ce qu’est l’essence de l’Univers, et par conséquent, l’essence même de l’Homme.

C’est pourquoi, explorateurs, astronautes, scientifiques… dédient leur temps à la recherche de l’infiniment grand. Trouver des réponses sur cet amas obscure qui borde notre planète, ou plutôt dans laquelle elle gravite. Et, pour comprendre, pour l’explorer et y voyager ; il est essentiel d’avoir une carte : un Guide.

Galaxies, planètes, étoiles : retour sur les fondations de nos connaissances

L’Univers regorge de galaxies. Les galaxies sont composées de gaz, de poussière, d’étoiles, et d’une importante masse de matière toujours assez méconnue ; appelée « matière noire ». En effet, seulement 5% de l’Univers serait visible (2). Mais partons plutôt de ce qui est établi à ce jour. C’est pourquoi, certains organismes et programmes cherchent à créer la carte de cet univers dit visible, aussi appelé l’Univers Observable.  Et, pour la construire, il faut connaître trois éléments, selon l’astrophysicienne Juna Kollmeier (2).  

Des objets produisent de la lumière et s’illuminent, des télescopes collectent cette lumière, et des instruments aident à comprendre ce qu’elle est et d’où elle provient. C’est cette lumière qui expliquerait tout. Le plus incroyable c’est qu’elle serait apparue, ou du moins libérée, suite au Big Bang, il y a plus de 13 milliards d’années : lors de l’apparition de l’espace lui-même (3).

L’étudier fait donc partie des missions du SDSS (Sloan Digital Sky Survey), qui est un programme d’identification d’objets célestes via un télescope optique. Il se situe à l’observatoire d’Apache Point, dans le Nouveau-Mexique, aux États-Unis.

Ce dernier divise son guide en 3 cartes : une pour les étoiles, une pour les trous noirs et une pour les galaxies.

La Voie Lactée, notre galaxie à nous autres habitants terrestres, possède environ 250 milliards d’étoiles. Le programme en a déjà identifié 6 millions et peut même en calculer l’âge.

Une étoile naît d’un nuage de gaz et est composée d’hydrogène et d’hélium. Elle émet de la lumière provoquée par la collision d’atomes d’hydrogène présents dans son cœur d’étoile.  Ce phénomène est appelé la fusion nucléaire et rend visible les étoiles depuis la Terre (4).

Les planètes, quant à elles, sont visibles via la réverbération de la lumière du Soleil. Dans notre système, plus une planète est située proche du Soleil, plus elle brillera fort lorsque l’on regarde le ciel la nuit. C’est le cas de Vénus : l’étoile du Berger. Il existe des planètes dites « solides » et d’autres dites « gazeuses ». En effet, à contrario des étoiles, les planètes sont formées à partir de gaz ET de poussière. Ces derniers se condensent autour d’un cœur qui peut être fait d’eau, de glace ou de roche. Le cœur de la Terre, autrement dit son noyau, est fait de fer et de nickel par exemple. C’est une planète solide, aussi appelée planète « tellurique ». Jupiter ou Saturne font parties de celles qu’on dit gazeuses car elles sont principalement composées d’hydrogène et d’hélium.

Les trous noirs, ces fascinantes manifestations cosmiques, sont en réalité des régions de l’espace avec une immense concentration de matière. Leur champ gravitationnel ne permet à aucune matière d’y ressortir une fois qu’elle y est entrée. Pas même la lumière.

En plus d’avoir un Univers infini, il est en perpétuel changement. « Nous avons un nouveau ciel chaque nuit » rappelle l’astrophysicienne. Pourtant, le SDSS parviendrait à identifier l’ensemble des plus grandes galaxies de l’Univers Observable d’ici 2060.

Relativité générale : remise en cause de repères fondateurs

Comment aborder l’Univers sans mentionner la théorie autour de la relativité générale. C’était il y a plus de 100 ans déjà (en 1915) que cette dernière a été découverte par celui qu’on ne présente plus : Albert Einstein.

Avant cette théorie, le Temps s’écoulait de la même manière partout dans l’espace. Depuis, espace et temps possèdent plusieurs dimensions : 4 selon Einstein. Une découverte qui bouscule donc la théorie de la gravité de Newton (17ème siècle), qui ne considérait alors qu’un seul et unique temps universel, et dans laquelle la gravitation se définissait par l’attraction d’une masse par une autre (5). La vision que l’Homme se faisait de l’écoulement du Temps ; de son temps, de ses journées, de ses heures : a donc été largement remise en question.

De plus, les corps ne s’attireraient pas entre eux, ils se déplaceraient en ligne droite et courberaient l’espace-temps par leur masse, influençant ainsi les trajectoires des autres objets. Cela reviendrait à dire qu’une masse déforme l’espace-temps autour d’elle. La distance et le temps seraient donc perturbés par la présence de cette dernière et les rendrait donc relatifs.

Parfois, il semble que la perception que l’on se fait du monde soit biaisée, et qu’en réalité il faille en revoir sa représentation. Si des principes fondateurs tels que nos repères temporels et de distance, se trouvent finalement au cœur d’une vision faussée de la réalité : c’est la place même de l’Homme qui est à réévaluer et à appréhender sous un angle complètement différent.

Elles font parties de ces révélations qui nourrissent la curiosité et la fascination, qui alimentent de nombreux questionnements comme celui autour de l’existence d’une vie extra-terrestre, et qui sont également à l’origine de projets fous. Le guide de l’Univers, est l’un de ceux qui ne seront certainement jamais achevés. Pas de finalité absolue en soi mais une infinité de possibilités.

 

Kim Gaborieau

Sources

1. The most detailed map of galaxies, black holes and stars ever made, présenté par Juna Kollmeier lors d’une conférence TedX, 10/07/19 :  https://www.youtube.com/watch?v=88d-58tWhGs

2. Dark Matter and Dark Energy, National Geographic, https://www.nationalgeographic.com/science/article/dark-matter

3. Chaque année, nous perdons un peu de l’Univers observable, SciencePost, 05/01/19 : https://sciencepost.fr/chaque-annee-nous-perdons-un-peu-de-lunivers-observable/

4. « Planète » et « étoile » : quelle différence ?, La Culture Générale, 24/02/21 : https://www.laculturegenerale.com/difference-planete-etoile/

5. La relativité générale, ScienceClic, 19/02/18 : https://www.youtube.com/watch?v=efQNpe7GOAw

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