5 cycles de vie de l'Univers : à quelle étape vivons-nous ?

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-16 16:04

Chaque être vivant sur notre planète naît, mûrit, vieillit et finit par mourir. Toutes ces lois s'appliquent également à l'extérieur de la Terre - les étoiles, les systèmes solaires et les galaxies périssent également avec le temps.

La différence n'existe que dans le temps - ce qui pour vous et moi semble être l'éternité, selon les normes de l'Univers, est un non-sens complet. Mais qu'en est-il de l'univers lui-même ? Comme vous le savez, elle est née après le Big Bang 13, il y a 8 milliards d'années, mais que lui arrive-t-il maintenant ? Quel est le cycle de vie de l'Univers lui-même et pourquoi les chercheurs distinguent-ils cinq étapes de son développement ?

Cinq siècles de l'univers

Les astronomes pensent que cinq étapes d'évolution sont un moyen pratique de représenter la vie incroyablement longue de l'univers. D'accord, à l'heure où l'on ne connaît que 5% de l'Univers visible (les 95% restants sont occupés par une mystérieuse matière noire, dont l'existence reste à prouver), il est assez difficile de juger de son évolution. Néanmoins, les chercheurs tentent de comprendre le passé et le présent de l'Univers en combinant les réalisations de la science et de la pensée humaine des deux derniers siècles.

Si vous avez la chance de vous retrouver sous un ciel clair dans un endroit sombre par une nuit sans lune, alors lorsque vous levez les yeux, un magnifique paysage spatial vous attend. Avec des jumelles ordinaires, vous pouvez voir une ligne d'horizon époustouflante d'étoiles et de points de lumière qui se chevauchent. La lumière de ces étoiles atteint notre planète en surmontant d'énormes distances cosmiques et se dirige vers nos yeux à travers l'espace-temps. C'est l'univers de l'ère cosmologique dans laquelle nous vivons. On l'appelle l'ère stellaire, mais il y en a quatre autres.

Il existe de nombreuses façons de voir et de discuter du passé, du présent et de l'avenir de l'univers, mais l'une d'entre elles a attiré l'attention des astronomes plus que d'autres. Le premier livre sur les cinq siècles de l'Univers a été publié en 1999, intitulé « Cinq âges de l'univers: à l'intérieur de la physique de l'éternité ». (dernière mise à jour en 2013). Les auteurs du livre, Fred Adams et Gregory Laughlin, ont donné un titre à chacun des cinq siècles:

• ère primitive
• L'ère étoilée
• L'ère dégénérative
• L'ère des trous noirs
• ère sombre

Il convient de noter que tous les scientifiques ne sont pas partisans de cette théorie. Néanmoins, de nombreux astronomes trouvent que la division en cinq étapes est un moyen utile de discuter d'une période de temps exceptionnellement longue.

ère primitive

L'ère primitive de l'univers a commencé une seconde après le Big Bang. Pendant la première très courte période de temps, l'espace-temps et les lois de la physique, comme le pensent les chercheurs, n'existaient pas encore. Cet intervalle étrange et incompréhensible s'appelle l'ère Planck, on pense qu'il a duré 1044 secondes. Il est également important de prendre en compte le fait que de nombreuses hypothèses concernant l'ère Planck sont basées sur un hybride de la relativité générale et des théories quantiques, appelée théorie de la gravité quantique.

Dans la première seconde après le Big Bang, l'inflation a commencé - une expansion incroyablement rapide de l'univers. Après quelques minutes, le plasma a commencé à se refroidir et des particules subatomiques ont commencé à se former et à se coller les unes aux autres. 20 minutes après le Big Bang - dans un univers thermonucléaire ultra-chaud - des atomes ont commencé à se former. Le refroidissement s'est poursuivi à un rythme rapide jusqu'à ce qu'il reste 75 % d'hydrogène et 25 % d'hélium dans l'univers, ce qui est similaire à ce qui se passe sur le Soleil aujourd'hui. Environ 380 000 ans après le Big Bang, l'univers s'est suffisamment refroidi pour former les premiers atomes stables et créer un rayonnement micro-ondes de fond cosmique, que les astronomes appellent le rayonnement de fond micro-ondes cosmique.

L'ère étoilée

Vous et moi vivons dans une ère stellaire - à cette époque, la plupart de la matière qui existe dans l'Univers prend la forme d'étoiles et de galaxies. Les premières étoiles de l'univers - nous vous avons récemment parlé de sa découverte - étaient énormes et ont terminé leur vie sous forme de supernovae, ce qui a conduit à la formation de nombreuses autres étoiles plus petites. Poussés par la force de gravité, ils se sont rapprochés pour former des galaxies.

L'un des axiomes de l'ère stellaire est que plus l'étoile est grande, plus elle brûle son énergie rapidement et meurt ensuite, généralement en quelques millions d'années seulement. Les étoiles plus petites qui consomment de l'énergie plus lentement restent actives plus longtemps. Les scientifiques prédisent que notre galaxie de la Voie lactée, par exemple, entrera en collision et fusionnera avec la galaxie voisine d'Andromède dans environ 4 milliards d'années pour en former une nouvelle. Soit dit en passant, notre système solaire peut survivre à cette fusion, mais il est possible que le soleil meure beaucoup plus tôt.

L'ère de la dégénérescence

Ceci est suivi par l'ère de la dégénérescence (dégénérescence), qui commencera environ 1 quintillion d'années après le Big Bang et durera jusqu'à 1 duodécillion après celui-ci. Durant cette période, tous les restes d'étoiles visibles aujourd'hui domineront l'Univers. En fait, l'espace regorge de sources de lumière tamisée: naines blanches, naines brunes et étoiles à neutrons. Ces étoiles sont beaucoup plus froides et émettent moins de lumière. Ainsi, à l'ère de la dégénérescence, l'univers sera privé de lumière dans le spectre visible.

Au cours de cette ère, les petites naines brunes conserveront la majeure partie de l'hydrogène disponible et les trous noirs se développeront, se développeront et se développeront, se nourrissant des restes d'étoiles. Lorsqu'il n'y a pas assez d'hydrogène autour, l'univers deviendra plus sombre et plus froid au fil du temps. Ensuite, les protons qui existent depuis le tout début de l'Univers commenceront à mourir, dissolvant la matière. En conséquence, la plupart des particules subatomiques, le rayonnement de Hawking et les trous noirs resteront dans l'univers.

Le rayonnement de Hawking est un processus hypothétique d'émission par un trou noir de diverses particules élémentaires, principalement des photons; du nom du physicien théoricien britannique Stephen Hawking.

L'ère des trous noirs

Pendant une longue période, les trous noirs domineront l'univers, attirant les restes de masse et d'énergie. Cependant, ils finiront par s'évaporer, quoique très lentement.

Les auteurs du livre croient, selon Big Think, que lorsque les trous noirs s'évaporent enfin, il y aura un petit éclair de lumière - la seule énergie restante dans l'univers. À ce stade, l'univers sera presque de l'histoire, ne contenant que des particules et des photons subatomiques de faible énergie et très faibles.

ère sombre

Finalement, les électrons et les positons dérivant dans l'espace entreront en collision les uns avec les autres, formant parfois des atomes de proitronium. Ces structures sont instables, cependant, leurs particules constitutives finiront par être détruites. La destruction d'autres particules de faible énergie se poursuivra, bien que très lentement. Mais ce soir, regardez dans le ciel nocturne plein d'étoiles et ne vous inquiétez de rien - elles n'iront nulle part pendant très longtemps, et notre compréhension de l'Univers et du temps peut changer à l'avenir.