Que connaissez-vous de l'univers? Découvrez quelques curiosités sur lui

Chaque jour, scientifiques et astronomes nous présentent de nouvelles découvertes sur l'univers. Avec les dernières technologies d'observation, l'exploration visuelle de l'espace peut identifier des étoiles montantes ou mourantes, des galaxies en collision, des trous noirs et même des planètes en dehors de notre système solaire.

Selon un article de Charles Q. Choi de Space.com, lors de sa naissance dans le Big Bang, la grande explosion, l'univers s'est développé plus rapidement que la vitesse de la lumière. Selon la NASA, après cette croissance inflationniste, elle a continué à se développer, mais à un rythme beaucoup plus lent. Ainsi, à mesure que l'espace s'est élargi, l'univers s'est refroidi et la matière s'est formée.

Pour vous donner une idée, une seconde après le Big Bang, l'univers était déjà rempli de neutrons, protons, électrons, anti-électrons, photons et neutrinos. Et pendant les trois premières minutes, les éléments légers sont nés au cours d'un processus appelé nucléosynthèse du Big Bang.

Les températures ont ensuite chuté brusquement et les protons et les neutrons se sont heurtés, créant le deutérium, un isotope de l'hydrogène. La plupart du deutérium alors combiné pour former de l'hélium et des traces de lithium ont également été générés.

Le temps qui passe

Même après le refroidissement initial, pendant les quelque 380 000 premières années, l’univers était essentiellement trop chaud pour que la lumière brille. La chaleur de la création comprimait suffisamment les atomes pour les diviser en un plasma dense, comme une soupe opaque de protons, de neutrons et d’électrons qui diffusaient la lumière comme du brouillard.

Selon la NASA, après ces 380 000 années, la matière était suffisamment refroidie pour permettre la formation d'atomes pendant l'ère de la recombinaison, ce qui donnait un gaz électriquement neutre et transparent. Les chercheurs disent que cette action a manqué l'éclair de lumière initial lors du Big Bang, détectable aujourd'hui sous forme de rayonnement de fond cosmique à micro-ondes.

Cependant, après ce point, l'univers a été plongé dans les ténèbres, car il n'y avait aucune étoile ni aucun autre objet brillant formé. Cette période d'obscurité a encore duré longtemps, mais longtemps.

Puis, environ 400 millions d’années après le Big Bang, l’univers a commencé à émerger de l’ère des ténèbres cosmiques au moment de la réionisation. Pendant ce temps, qui a duré plus d’un demi milliard d’années, les grappes de gaz se sont suffisamment écroulées pour former les premières étoiles et galaxies, dont la lumière ultraviolette énergétique ionisait et détruisait la majeure partie de l’hydrogène neutre.

Bien que l’expansion de l’univers ait progressivement ralenti, environ 5 ou 6 milliards d’années après le Big Bang, une force mystérieuse appelée maintenant énergie noire a de nouveau accéléré son expansion, un phénomène qui se poursuit aujourd’hui, selon observations scientifiques. Et puis, un peu plus de 9 milliards d’années après le Big Bang, notre système solaire est né.

Big Bang

Le concept de l'idée est un peu compliqué, mais l'univers ne s'est pas développé dans l'espace, car il n'y avait pas d'espace avant l'univers. Au lieu de cela, il est préférable de penser au Big Bang comme à l'apparition simultanée de l'espace dans tout l'univers.

Ainsi, l'univers ne s'est étendu nulle part depuis la grande explosion. En 2014, des scientifiques du Centre astrophysique Harvard-Smithsonian ont annoncé avoir trouvé un signal faible dans le rayonnement de fond cosmique, ce qui pourrait constituer la première preuve directe des dernières ondes gravitationnelles du Big Bang. Les résultats ont été chaudement débattus, mais la recherche de ces mystérieuses ondulations se poursuit.

Durée de vie et structure

Savez-vous quel âge a l'univers? Il est actuellement estimé à environ 13, 8 milliards d’années. Près de l'univers, notre système solaire est un adolescent âgé d'environ 4, 6 milliards d'années. Mais comment les scientifiques font-ils ces estimations d'âge pour quelque chose d'aussi grand et complexe?

Les experts le font en mesurant la composition de la matière et la densité d'énergie dans l'univers. Cela a permis aux chercheurs de calculer la vitesse de développement de l'univers par le passé. Avec cette connaissance, ils pourraient estimer quand le Big Bang a eu lieu. Le temps entre ce moment et maintenant est l'âge de l'univers.

En ce qui concerne la structure de l'univers, les scientifiques pensent qu'il n'y en avait pas de définition définitive dans les premiers temps de son existence, car la matière et l'énergie étaient distribuées presque également partout.

Mais au fil du temps, l’attraction gravitationnelle de petites fluctuations de la densité de la matière a donné naissance à la vaste structure entrelacée des étoiles et des vides observés aujourd’hui.

Les régions denses attirent plus de matière par gravité, et plus la masse accumulée est importante, plus la matière est attirée, formant de plus grandes étoiles, galaxies et structures plus connues sous le nom d'amas, superamas, filaments et digues avec des milliers de galaxies pouvant atteindre plusieurs. milliards d'années-lumière, tandis que les régions moins denses ne peuvent pas croître, formant des vides.

Matière et énergie noire

L'existence de matière noire est vraie, bien que les astronomes ne sachent pas encore avec une certitude absolue qu'elle est formée. Cependant, on sait qu'il est là par son interaction avec la matière lumineuse (les galaxies et toutes leurs composantes) et la force gravitationnelle qu'il exerce. Pourtant, c'est un mystère pour la science.

Selon Charles Choi de Space.com, il y a environ 30 ans, les astronomes pensaient que l'univers était presque entièrement composé d'atomes ordinaires ou de "matière baryonique". Cependant, il y a récemment eu de plus en plus de preuves suggérant que la plupart de ses composants sont d'une manière que nous ne pouvons pas voir.

Dans le modèle cosmologique accepté par la communauté scientifique, l'univers est composé d'énergies et de particules qui interfèrent avec la gravité, l'expansion et l'accélération de l'espace.

Dans ce scénario, les atomes n'en représentent que 4, 6%. Sur le reste, on pense que 72% de la densité est formée d’énergie noire - ce qui aurait un effet de pression négative sur l’univers, qui reste le moteur de son expansion accélérée - et 23% de matière noire, qui aurait des effets gravitationnels hypothétiques sur l’univers. matériaux visibles.

Formulaire

Selon Space.com, la forme de l'univers est une matière très complexe et relative. Son étendue, finie ou infinie, dépend du rapport entre son taux d'expansion et la force de gravité. De plus, la force d'attraction en question dépend en partie de la densité de la matière dans l'univers.

Par exemple, si la densité dépasse une valeur critique spécifique, l'univers est "fermé" et "incurvé positif", comme la surface d'une sphère. Cela signifie que les faisceaux lumineux initialement parallèles convergeront lentement pour finalement se croiser et revenir au point de départ.

Selon la NASA, l'univers n'est pas infini mais n'a pas de fin, tout comme la surface d'une sphère n'est pas infinie, mais n'a pas de début ni de fin définis. De cette façon, l'univers finira par cesser de s'étendre et commencera à s'effondrer sur lui-même, le soi-disant "Big Crunch".

D'autre part, si la densité de l'univers est inférieure à cette densité critique, la géométrie de l'espace est "ouverte" et "incurvée négativement" comme la surface d'une selle. Si c'est le cas, l'univers n'a pas de limites et s'étendra pour toujours.

Cependant, si la densité de l'univers est exactement égale à la densité critique, la géométrie de l'univers est "plate" avec une courbure nulle, comme une feuille de papier. Si tel est le cas, il n’a pas de limites et s’agrandira indéfiniment, mais le taux d’expansion se rapprochera progressivement de zéro après un temps infini.

Des mesures récentes suggèrent que l'univers est plat avec une marge d'erreur de 2% seulement. Cependant, il est possible que l'univers ait une forme plus compliquée, bien qu'il semble avoir une courbure différente. Par exemple, l'univers pourrait prendre la forme d'un beignet.

En fait, l'univers est quelque chose de grand qui a encore beaucoup de secrets et qui nous surprend à chaque nouvelle découverte.