• JC Duval

FDC

L'Univers est régi par des lois que nous ne connaissons pas.

Ce n'est pas parce qu'on ignore certaines choses qu'elles n'existent pas.

Pierre Bordage - auteur SF

 

La plupart des civilisations ont cherché à connaitre l'origine du monde.

Le tableau de Courbet

L'histoire de l'humanité est émaillée de toutes sortes de cosmogonies qui racontent la genèse du monde, des récits édifiants et édifiés autour de nos croyances. De nos jours, les astro-physiciens tentent d'écrire une histoire basée sur nos connaissances, autour d'une science que l'on appelle la cosmologie.

 

Coupons court à toute ambiguïté. Nos connaissances ne sont pas encore assez avancées pour savoir comment est né le monde. Au final, cette quête est peut être - voire même certainement - vaine.

Mais les astrophysiciens cherchent, et ils peuvent aujourd'hui démarrer une histoire du monde juste après son hypothétique naissance, un instant zéro positionné sur la grande horloge du temps, un instant appelé Big Bang. Cependant, il faut franchir le mur de Planck (10^-43 secondes après le BB) pour véritablement débuter l'histoire.

Derrière cet horizon ou plutôt avant ce mur, on ne sait rien, on ne sait même pas s'il a eu créatio ex nihilo. Les conditions sont tellement extrêmes, que toutes les théories disponibles restent purement spéculatives.


Lire : Histoire des atomes

 

Les premiers atomes


Durant la jeunesse torride de l'Univers, les photons sont trop énergétiques pour que les électrons et les noyaux puissent s'associer. A peine formées, les liaisons atomiques sont détruites. A cette époque, l'Univers est rempli d'une soupe primordiale. La matière est un plasma, la lumière prisonnière d'une sorte de brouillard ionisé et opaque.

Mais l'expansion de l'Univers aidant, la température et la pression diminuent jusqu'à ce que l’énergie moyenne des photons passe sous le seuil de la liaison électron-proton. Les photons ne sont plus en mesure de rompre les liaisons atomiques. 380 000 ans après le Big-Bang, les électrons et les noyaux se combinent pour former les premiers atomes d’hydrogène et d’hélium. Les atomes sont électriquement neutres et le rayonnement se découple alors de la matière.

 

L'Univers devient transparent


Désormais, les photons se propagent sans entrave. L’Univers est transparent.

 

Le fond diffus cosmologique


Le découplage des photons a produit un énorme flash, flash qui a laissé une trace encore visible. On l'appelle le fond diffus cosmologique.


Le FDC nous apporte de nombreuses informations et constitue une carte d’identité de l'Univers. Il nous dit que globalement l'Univers est isotrope, mais que localement il existe de petites perturbations qui sous l'effet de la gravitation vont permettre la naissance des grandes structures de l'univers. Ces inhomogénéités sont à l'origine des galaxies et des amas de galaxies.


Depuis cette époque reculée, l’Univers a grandi, beaucoup grandi, en distance d'environ un facteur 1000. La lumière émise il y a maintenant plus de 13 milliards d’années nous parvient de régions situées à une distance de plus de 45 milliards d’années-lumière de notre centre d'observation, la Terre.


La longueur d’onde du FDC se situe maintenant dans le domaine des micro-ondes. Sa température actuelle est de 2,7°K. Le rayonnement est faible, mais il est tout autour de nous, toujours présent. Pour preuve, les antennes râteaux de la télé hertzienne captent le rayonnement du FDC. La neige que l’on voyait sur nos anciens écrans de TV était composée pour partie par ce rayonnement.

Mappemonde et FDC

La mappemonde cartographie la face externe de la terre alors que le FDC cartographie la face interne de l'Univers primordial. Dans un cas nous sommes à l'extérieur de la sphère et dans l’autre nous sommes placés au centre.

 

Cartographie


Le satellite européen Planck a permis de cartographier le FDC.

Le fond diffus cosmologique présente d'infimes variations de température qui permettent d'obtenir des informations précieuses sur l'Univers jeune et sur son contenu actuel.

Cette cartographie est une véritable prouesse.

Etienne Parizot raconte le FDC

 

Le FDC, toujours ?


Comment se fait-il que nous puissions toujours observer les photons du FDC, alors que le passage de l’Univers à la transparence est ponctuel ?

L'explication vient du fait que les photons du FDC étaient présents en tout point de l'Univers primordial. Nous sommes bombardés en permanence par ce rayonnement et il existe, centrée autour de nous, une sphère où des photons ont été diffusés au moment du grand flash. Le rayonnement du FDC a toujours été, et sera toujours visible.


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