L'Univers c'est l'ensemble de tout ce qui existe : plus précisément, l'Univers observable est l'ensemble de tout ce qui a eu l'occasion d'interagir causalement avec le point dans lequel nous nous trouvons depuis le moment initial de l'histoire cosmique, le Big Bang qui s'est produit 13 Il y a 0,8 milliard d’années. L’Univers s’est étendu depuis le Big Bang et s’étend jusqu’à aujourd’hui 93 milliards d'années-lumière à propos et contient entre 6 000 et 20 000 milliards de galaxies, chacune avec des centaines de milliards d'étoiles et de planètes. Mais on ne sait toujours pas grand chose, par exemple quel sera son sort.
Qu'est-ce que l'Univers
Définir l’Univers n’est pas aussi simple qu’il y paraît. L'Univers peut être décrit comme leensemble de tout ce qui existe. Cela signifie essentiellement l'intégralité de espace et son contenu matière et pouvoir: planètes, galaxies, étoiles, etc.
Cependant, la totalité de l’Univers ne peut pas être observée. Depuis le Big Bang, chaque point du cosmos a eu la possibilité d'interagir uniquement avec une partie de l'Univers, appelée Univers observable de ce point. Pour cette raison, lorsque nous parlons de l'Univers, nous entendons souvent en réalité notre Univers observable, c'est-à-dire l'Univers.ensemble d'entités physiques qui sont (ou ont été) capables d'interagir mutuellement avec le point où nous nous trouvons. Notre Univers observable est une sphère dont nous occupons le centre et qui a actuellement un diamètre de 93 milliards d'années-lumière. Nous n’avons actuellement aucune information sur ce qui se trouve au-delà de cette distance, même en principe. Nous ne savons pas si l’Univers est fini ou infini au-delà des limites de l’Univers observable.
L'univers est composé de affaire ordinaire (Environ 5%), matière noire (environ 26 %) énergie noire (environ 69 %).
Les planètes
Les objets célestes que nous connaissons certainement le mieux sont les planètes, comme notre Terre. UN planète c'est un corps qui orbite autour d'une étoile, a une forme approximativement sphérique et domine clairement son orbite en termes de masse. À l’œil nu, nous pouvons identifier cinq planètes : Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne. À l'aide de télescopes, nous avons découvert deux autres planètes : Uranus en 1781 et Neptune en 1846. Le système solaire comprend également quelques planètes. planètes naines, c'est-à-dire qu'ils ne dominent pas leur orbite en termes de masse ; le plus célèbre est Pluton.
En 1992, le premier a été découvert exoplanète, c'est-à-dire une planète en orbite autour d'une autre étoile. Aujourd'hui, nous en savons plus 5600.
Les étoiles
Le étoiles ce sont des corps qui produisent de l'énergie à travers réactions thermonucléaires qui se passe en eux. Cette énergie est libérée sous forme de un rayonnement électromagnétique, que nous pouvons observer même à une distance de plusieurs centaines d’années-lumière. Les étoiles ont produit des atomes de tous les éléments chimiques autres que l'hydrogène, l'hélium et le lithium.
Les galaxies
Les étoiles sont organisées en grands amas appelés galaxies, qui comprennent également les gaz et les poussières. On estime qu’il y en a entre 6 000 et 20 000 milliards dans l’Univers observable. Selon leur forme, les galaxies sont divisées en elliptique, spirale, lenticulaire ou irrégulier. Une galaxie comme notre Voie Lactée peut contenir des centaines de milliards d’étoiles. Les galaxies sont regroupées en groupes Et des tas (structures liées gravitationnellement) e superamas (ensembles de clusters non liés gravitationnellement). Notre galaxie, la Voie Lactée, est située au Groupe local qui à son tour fait partie du Superamas de la Vierge.
Comment l'Univers est né
L'Univers est né Il y a 13,8 milliards d'années. L'instant initial est appelé Big Bang: à l'époque l'univers occupait un volume infinitésimal et était extrêmement chaud et dense ; puis il s'est dilaté et s'est refroidi. Nous ne connaissons pas la cause du Big Bang. Contrairement à ce qu'un idée fausse assez répandue, en fait, la La théorie du Big Bang il ne décrit pas ce qui a causé la naissance de l'Univers, mais comment il a évolué Après le Big Bang. C'est comme une théorie qui explique comment les enfants grandissent une fois nés, mais n'explique pas comment ils naissent.
La physique que nous connaissons cesse en effet de fonctionner lorsqu’elle tente de décrire un événement aussi extrême que le Big Bang. Selon de nombreux physiciens, pour décrire avec précision le Big Bang, il faut une théorie de gravité quantique, qui manque actuellement. Il existe deux éléments de preuve convaincants en faveur de la théorie du Big Bang :
- les abondances de éléments chimiques primordiaux (hydrogène, hélium et lithium) observés dans l’univers est parfaitement conforme aux prédictions de la théorie ;
- l'existence et les propriétés de rayonnement de fond cosmique ils seraient inexplicables sans la théorie du Big Bang.
L'expansion de l'Univers
Le premier à proposer l'idée que l'Univers s'est étendu à partir d'un moment initial dans un passé lointain fut le physicien belge. Georges Lemaître en 1927. Basé sur les équations de relativité générale d'Albert Einstein, Lemaître a été le premier à décrire le scénario d'un Big Bang chaud et dense. Il a prédit que si l’univers était en expansion, nous observerions que les galaxies lointaines sembleraient s’éloigner de nous avec une vitesse apparente proportionnelle à leur distance par rapport à nous. En 1929, l'astronome américain Edwin Hubble a confirmé la prédiction de Lemaître, vérifiant ainsi que l'Univers est en expansion.
Destin final de l'Univers
Ce qui arrivera à l’Univers dans un avenir lointain dépend en grande partie de son contenu en matière et en énergie. En particulier, l'ingrédient actuellement le plus abondant dans l'Univers esténergie noire, une forme d'énergie répulsive dont l'effet cosmologique est d'accélérer l'expansion de l'Univers. Les scénarios sur le destin de l’univers dépendent donc principalement de notre description de l’énergie noire.
Si la densité de l’énergie noire est constante dans le temps, l’Univers va s’étendre à jamais et se refroidir de plus en plus : c’est le phénomène de Grand gel ou Grand froid. Si toutefois elle augmente avec le temps, l'accélération de l'expansion augmentera de plus en plus jusqu'à ce que chaque structure se désintègre, réduisant le cosmos à une « soupe » de particules élémentaires trop éloignées pour pouvoir interagir entre elles : ce scénario est appelé Grosse déchirure. D'autres modèles dans lesquels l'énergie noire varie dans le temps prédisent que l'Univers pourrait s'effondrer sur lui-même dans ce que l'on appelle Gros craquement.
Combien y a-t-il d'univers : hypothèses sur le multivers
L’Univers dans lequel nous vivons n’est peut-être pas le seul. Certaines théories des frontières prédisent en effet l'existence de plusieurs univers distincts et inaccessibles les uns aux autres. L’ensemble hypothétique de tous les univers est appelé multivers. Cependant, aucune théorie du multivers n’a été prouvée jusqu’à présent, cela ne reste donc qu’une hypothèse.
Une autre classe de théories fascinantes sont celles surunivers cyclique, selon lequel notre Univers actuel n’est que l’une d’une série temporelle potentiellement infinie dans le passé et le futur. En 2018 le physique Roger Penrose (plus tard lauréat du prix Nobel en 2020) a déclaré que certaines anomalies dans le rayonnement de fond cosmique étaient des indications d'un Univers antérieur, mais l'hypothèse a été rejetée.