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MERCREDI 29 MARS 2017
astronomie
La couleur de la nuit
Dans un Univers rempli d’un nombre infini d’étoiles, la nuit ne devrait pas exister. Pour lever ce paradoxe, il faut faire appel à la théorie du Big Bang.
Par Judith Bregman

Une nuit d’un noir d’encre piquée d’étoiles, tel nous apparaît le ciel lorsque le Soleil n’est plus là pour l’éclairer. Et pourtant, il y a là un paradoxe… S’il existe un nombre infini d’étoiles dans l’Univers, comment se fait-il que nous ne soyons pas exposés à ces myriades de sources lumineuses présentes dans toutes les directions? C’est ce qu’on appelle le paradoxe d’Olbers.

Pour résoudre la question, il faut faire intervenir la théorie du Big Bang, selon laquelle l’Univers, né lors d’une gigantesque explosion initiale, n’a pas toujours existé et se trouve en expansion constante, du fait de cette explosion. «Le paradoxe d’Olbers est levé dès lors qu’on considère que l’Univers n’est pas infini et statique, mais limité dans l’espace et dans le temps et en constante évolution, explique Joseph Moerschell, ingénieur et professeur à la Haute Ecole d’Ingénierie HEI-VS. Voilà pourquoi on voit du noir entre les étoiles.»

Un autre élément d’explication tient au fait que, l’Univers étant en expansion, les galaxies sont en mouvement: la longueur d’onde lumineuse qu’elles émettent est alors décalée vers le rouge, ce qui les rend en partie invisibles pour l’œil humain.

Pourquoi ne voit-on pas non plus la lumière de l’explosion originelle du Big Bang? «Tout simplement parce que, à cause de la très forte densité de matière présente, les photons lumineux seraient restés piégés par des forces de gravitation trop fortes», précise Joseph Moerschell. Au moment où la concentration de matière a commencé à diminuer grâce à l’expansion de l’Univers, la lumière a pu enfin s’échapper et être transmise. Ce rayonnement initial des étoiles nous parvient encore aujourd’hui. C’est ce qu’on appelle le «rayonnement fossile», une intensité lumineuse diffuse et très faible, présente de jour comme de nuit.

Cartographier l’Univers

Certains astronomes ont émis l’hypothèse que lors de cette phase «obscure» de la naissance de l’Univers, des ondes gravitationnelles auraient pu être émises. De la même façon que les ondes électromagnétiques sont émises par les particules chargées en mouvement accéléré, les ondes gravitationnelles sont produites par les masses en mouvement accéléré.

En 2015, l’interféromètre américain LIGO a pu confirmer et mesurer l’existence des ondes gravitationnelles, postulée initialement par Albert Einstein dans sa théorie de la relativité générale, dès 1915: une révolution pour les recherches en astrophysique et l’astronomie. En Europe, Joseph Moerschell et une équipe de chercheurs de la HES-SO Valais-Wallis participent d’ailleurs à la construction de LISA (Laser Interferometer Space Antenna), un nouveau dispositif de détection des ondes gravitationnelles, coordonné par les agences spatiales européenne et américaine et qui sera lancé dans l’espace en 2028.

Objectif: cartographier l’Univers en mesurant les ondes gravitationnelles émises par les objets célestes. Et ainsi obtenir davantage d’informations sur l’Univers et pouvoir remonter jusqu’à la création du Big Bang…

Composé de trois satellites émetteurs de lasers, LISA sera le premier et le plus grand dispositif spatial d’observation des ondes gravitationnelles. Il suivra la trajectoire de la Terre à 50 millions de kilomètres de distance avec une sensibilité et une précision inédites.
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Une version de cet article est parue dans la revue Hémisphères (no 12).

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Lien de l'article: http://www.largeur.com/?p=4860

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