La friture.


Pendant les 3 premières heures après le "début" de l’univers, pratiquement tous les noyaux de deutérium , d’hélium et de lithium se sont formés. Ils constituent la majeure partie de la matière détectée dans l’univers, et leur abondance relative observée aujourd’hui est en bon accord avec la théorie.

A 100 millions de degrés, les noyaux ne peuvent pas capturer les électrons trop agités. Ces électrons libres empêchent la lumière de passer. L’univers est opaque.

Le big bang est invisible !



380 000 ans plus tard , la lumière peut passer librement, la température est descendue à 3000 degrés. Les électrons sont capturés par les noyaux. La lumière peut passer. L’univers s’illumine, et nos yeux auraient pu voir la lumière jaillir.

Le pape Pie XII a salué à l’époque ce modèle qui a retrouvé le "Fiat lux" (Que la lumière soit !). Les communistes de Moscou ont salué ce modèle qui confirmait le dogme du matérialisme…


Cette lumière a jailli à chaque point de l’univers, et dans toutes les directions. Aujourd’hui, nous recevons encore cette lumière lorsque nous observons le fond du ciel le plus loin possible : la lumière émise à l’époque a mis une douzaine de milliards d’année pour nous parvenir.

Pendant ce long voyage, l’espace s’est dilaté. Cette dilatation a étiré les ondes de cette lumière primordiale, qui nous parvient maintenant sous forme d’une onde radio.

"Début" de
l'univers
jusqu'à
380 000 ans.
La lumière ne passe pas.
La température, supérieure à 3000°, est trop élevée pour que les électrons se mettent sagement autours des noyaux d'atomes. Ces électrons libres empêchent la lumière de passer.
380 000 ans. La lumière peut passer.
En tout point de l'espace, la matière à 3000° émet de la lumière dans toutes les directions.
De la lumière part d'un point quelconque,
en direction de la Terre qui n'existe pas encore.
6 milliards
d'années
plus tard.
Le voyage de la lumière en direction de la Terre dure 13,7 milliards d'années. Pendant ce temps, l'espace se dilate, ce qui étire l'onde de lumière.
Aujourd'hui.
13,7 milliards
d'années.
La Terre existe.
A la fin de son voyage, l'onde est tellement étirée par la dilatation
de l'espace qu'elle n'est pas détectée par nos yeux.

Monsieur George Gamow avait prédit l’existence de ce rayonnement dans tout le fond du ciel dès 1948, mais cette prédiction avait été oubliée. Gamow lui-même ne prit pas sa propre prédiction au sérieux. La théorie sentait le soufre jusqu’à la fin des années 60.

En 1965, la Bell Telephone Compagny confie à 2 radioélectriciens, MM Penzias et Wilson, la construction d’une antenne très sensible, pour étudier l’écoute des satellites artificiels. Sa forme de grosse corne taillée à la hache faisait 10 mètres de haut. Pendant plusieurs mois, ils ne parvenaient pas à éliminer un bruit de friture permanent, quelle que soit l’orientation de l’antenne vers le ciel. Ils ont refait les soudures, et rajouté des filtres électroniques coûteux. Ils ont chassé les pigeons qui venaient dans l'antenne, et sont allés jusqu'à débrancher le réfrigérateur qui contenait leurs boissons préférées. Rien à faire. Il y avait toujours de la friture.

Grâce à ce bruit de friture, ces 2 radioastronomes ont finalement reçu le prix Nobel.

C'est l’image la plus ancienne que nous pouvons avoir de l’univers. Avant d’émettre ce signal, l’univers était opaque. Notre observation de l’univers est limitée par cet horizon lointain. Les dernières mesures des ondes radio venues du fond du ciel correspondent à un corps dont la température est de 2,728 ° K . La littérature parle du rayonnement 3 K.

L’onde radio venant de l’espace lointain est très uniforme dans toutes les directions, avec des écarts inférieurs au millionième, mesurés par le satellite COBE. Cette uniformité implique qu’un signal devait aller plus vite que la lumière, pour synchroniser les propriétés de régions éloignées du ciel, ce qui est incompatible avec la Relativité d’Albert Einstein. Des recherches théoriques sont encore en cours.

Le satellite COBE a fait 4000 mesures de température du fond du ciel en 1992. Le 29 décembre 1998, un immense ballon, le Boomerang, a volé à 40 000 mètres d'altitude pendant 10 jours, au-dessus de l'Antarctique. Il a emporté une immense nacelle, visible sur le gros camion à droite, sur la photo ci-dessous :

Décollage du Boomerang depuis l'Antartique
Science&Vie n°993 de juin 2000, page 80.

Cette nacelle a permis de faire 100000 mesures de température sur seulement 3% du fond du ciel. Ces mesures sont incroyablement plus denses que celles du satellite COBE, avec des appareils de mesures refroidis à -272,85 °C, permettant de détecter des différences de température de 0,0001 degré. La carte donnée par cet appareil fabuleux révèle des fluctuations légères de la température du fond du ciel, qui proviennent de légères perturbations de l'Univers lorsqu'il avait 300 000 années. Elles pourraient expliquer la formation des galaxies. Mais surtout, les dimensions de ces légères taches révèlent que les photons nous apportant ces informations depuis le début de l'Univers, sont parvenus jusqu'à nous en suivant des lignes droites, non perturbées par une déformation générale de l'espace, exception faite localement autour de certains objets très massifs.

Une autre expérience sur 25 % du fond du ciel a été réalisée en février 2002 avec un autre ballon, l'Archeops.

Il faut savoir terminer un repas légèrement sur sa faim. La page suivante vous le confirmera :

Rester sur sa faim.
Sommaire.


Mise à jour : 23 octobre 2009.