Chaque annĂ©e, nous perdons un peu de l’Univers observable

Crédits : Flickr/Hubble - ESA

Tous les jours, aux confins de l’Univers observable, des galaxies disparaissent. Elles ne s’Ă©vaporent pas. Elles sont simplement « chassĂ©es » pour finalement pĂ©nĂ©trer, malgrĂ© elles, dans cette Ă©tendue mystĂ©rieuse appelĂ©e « Univers inobservable ». Mais comment est-ce possible ?

Le Big Bang marque les « dĂ©buts » de l’Univers. C’est en fait l’apparition de l’espace lui-mĂªme. La totalitĂ© d’énergie actuelle prĂ©sente dans l’Univers s’est alors manifestĂ©e Ă  cet instant. Il n’y en a aujourd’hui ni plus, ni moins. Si l’on compare l’Univers a une tĂªte d’Ă©pingle au moment du Big Bang, sa taille Ă©quivalait en fait, il y a environ 13,8 milliards d’annĂ©es, au plus petit volume qui puisse exister­ avec toute cette Ă©nergie disponible. Ce plus petit volume, les cosmologistes l’estiment Ă  10*-35 mètre. Et cette distance se parcourt, en vitesse lumière, en 10*-43 seconde.

Duplications d’espaces

Cette vitesse de la lumière ne peut pas Ăªtre dĂ©passĂ©e puisqu’elle est manifestĂ©e, au dĂ©part, par toute l’énergie disponible au moment du Big Bang. Une vitesse plus grande signifierait un parcours plus court dans le mĂªme laps de temps, ce qui est impossible puisqu’on ne peut pas aller en deçà des 10*-35 mètre. Le volume d’espace initial ne pouvant Ăªtre plus court, et la vitesse ne pouvant aller plus vite passĂ©e sa limite, le volume initial dut donc se dupliquer dans toutes les directions pour commencer Ă  s’Ă©tendre. Et ces duplications nĂ©cessitent Ă  chaque fois 10*-43 sec pour se produire.

Ce sont donc ces « duplications » qui sont responsables de l’expansion de « l’espace-temps » Ă  la vitesse de la lumière (chaque plus petit espace dupliquĂ© le fait en vitesse lumière). Mais alors, comment cette expansion de l’Univers peut-elle alors s’accĂ©lĂ©rer ?

univers
Dans l’encadrĂ©, nous sommes 800 millions d’annĂ©es après le Big Bang. Les premières galaxies sont apparues quelques millions d’annĂ©es plus tĂ´t. Un milliard d’annĂ©es après le Big Bang, le gaz Ă©tait entièrement ionisĂ©. CrĂ©dits : NAOJ

Augmentation accélérée de « reproduction d’espace »

En fait, l’Univers n’accĂ©lère pas « sa vitesse » (car on ne peut dĂ©passer la vitesse lumière),  c’est la « production » d’espace (duplications) qui est multipliĂ©e : un premier volume s’est dupliquĂ© en 8 volumes additionnels, puis ces 8 volumes ont produit 16 nouveaux volumes et ainsi de suite. Lorsque l’ensemble des volumes de base atteignit un diamètre d’un mĂ©gaparsec, la duplication produite Ă  ce moment-lĂ  Ă©quivalait Ă  un diamètre de 67,8 km d’espace nouveau par seconde. C’est ce qu’on appelle aujourd’hui la Constante de Hubble (67,8 km/megaparsec/seconde).

Ainsi – comme on l’observe aujourd’hui – les supernovas, Ă©toiles ou galaxies s’éloignent de plus en plus vite les unes des autres, non pas par augmentation de la vitesse de leur dĂ©placement, mais par augmentation accĂ©lĂ©rĂ©e de « reproduction d’espace » entre chaque galaxie.

Un Univers inaccessible

L’Univers est Ă¢gĂ© d’environ 13,8 milliards d’annĂ©es. Mais en prenant en compte son expansion accĂ©lĂ©rĂ©e, les cosmologistes estiment aujourd’hui le rayon de l’Univers observable Ă  environ 46 milliards d’annĂ©es-lumière. Mais « Univers observable » ne veut pas dire tout l’univers. L’univers observable reprĂ©sente simplement tout ce qui peut Ăªtre dĂ©tectĂ© depuis la Terre. Des photons (lumière) ne sont pas encore parvenus jusqu’Ă  nous. Devrions-nous alors les attendre ?

Non, car les rĂ©gions de l’espace lointain s’Ă©loignent de nous plus rapidement que la vitesse de la lumière (Ă  cause de la duplication d’espaces entre chaque objet). Ainsi, nous pouvons dire avec certitude que la lumière de ces rĂ©gions du cosmos ne pourra jamais nous atteindre. C’est un peu comme si vous observiez un ami vous tendre la main le plus possible pour attraper la vĂ´tre, mais qu’une tiers personne l’Ă©loigne de vous en mĂªme temps un peu plus vite. Vous n’attraperez jamais sa main, car la force qui le ramène en arrière est plus importante.

Ainsi, l’expansion de l’Univers s’accĂ©lĂ©rant continuellement, chaque annĂ©e, de plus en plus de rĂ©gions de l’espace se retrouvent « tirĂ©es » vers cet horizon cosmique, pĂ©nĂ©trant ainsi dans l’Univers non observable. C’est pourquoi un jour, toutes les autres galaxies (mises Ă  part celles qui sont liĂ©s Ă  la Voie lactĂ©e) disparaĂ®tront peu Ă  peu dans cet abĂ®me noir et profond.

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