C’est lors de notre séjour en Suisse entre le 27 et le 29 Janvier 2016, que nous sommes allés au CERN, l’Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire. Nous avons eu la chance d’assister à une conférence sur la cosmologie, donnée par le cosmologue Filippo VERNIZZI.
Ayant non seulement la particularité d’être une science jeune, la cosmologie est aussi une science où aucune expérience ne peut être réalisée. Elle est en effet basée sur des constatations dont découlent des déductions. Notre maître de conférence a d’ailleurs comparé la cosmologie au fameux jeu de société “Cluedo” afin de bien mettre en évidence le fait qu’il ne s’agit que d’une série d’observations qui aboutissent à des déductions. Cette science se base alors sur l’observation de l’Univers. En effet, le mot cosmologie vient du grec “cosmos” qui signifie “Univers” et “logos” qui signifie“science”.
Lors de cette conférence, Filippo VERNIZZI nous a parlé de plusieurs faits observés dans l’Univers :
« Regarder loin, c’est observer le passé »
En d’autres termes, lorsque l’on regarde un corps céleste, nous le voyons tel qu’il était dans le passé. Par exemple, lorsque nous observons le Soleil, son apparence est en réalité celle d’il y a 8 minutes. L’apparence des galaxies, observables grâce à des satellites, est en fait celle d’il y a plusieurs milliard d’années !
Hubble a d’ailleurs découvert en 1930 que le décalage vers le rouge ou le bleu du spectre des galaxies est proportionnel à leurs distances à nous : c’est l’effet Doppler. En effet, lorsque la distance séparant une source lumineuse (une galaxie, par exemple) et la Terre devient de plus en plus grande, un phénomène est observé : le spectre de l’objet lointain se décale vers le rouge (ou redshift ). A l’inverse, lorsque la distance les séparant devient de plus en plus faible, le spectre de l’objet lointain se décale alors vers le bleu (blueshift).
La relativité générale & l’expansion de l’Univers.
Nous avons aussi appris, grâce à Filippo VERNIZZI, que NEWTON a suggéré l’existence d’une force entre la Terre et le Soleil. Cependant, cette force est pour EINSTEIN une déformation de l’espace par la matière : c’est la relativité générale. Il s’agit d’une théorie relativiste de la gravitation qui décrit l’influence de la présence de la matière et de l’énergie sur le mouvement des astres.
Filippo VERNIZZI nous a également fait part de ses connaissances à propos de l’expansion de l’Univers. En effet, plus la matière est dense et plus la vitesse de son expansion est grande. Comme la densité de la matière diminue avec l’expansion de l’Univers, on devrait observer une expansion décélérée. C’est donc avec grande surprise qu’en 1998 il a été découvert que la vitesse de l’expansion de l’Univers ne ralentit pas mais est en réalité en train d’augmenter ! Les astrophysiciens étudient d’ailleurs cette expansion grâce aux supernovae …
Que nous apprend l’analyse de supernova ?
Une supernova est l’ensemble des phénomènes dus à l’explosion d’une étoile. Elle est accompagnée par une impressionnante augmentation de la luminosité que projette celle-ci. Une supernova correspond donc à la disparition d’une étoile, bien qu’on pourrait penser qu’il s’agisse d’une étoile nouvelle lorsqu’on observe ce phénomène depuis la Terre, en raison de la luminosité importante.
Plusieurs analyses, dont celles des supernovae, permettent de reconstituer la composition de l’Univers. Nous avons donc appris que ce dernier est composé de :
- Matière ordinaire (4%) : 1/d3
- Lumière (photons) : 1/d4
- Matière sombre (22%) : 1/d3
- Énergie sombre (74%) : constante ?
Une mystérieuse composante de l’Univers…
L’énergie sombre, ou énergie noire, est une composante de l’Univers dont nous connaissons l’existence mais pas sa nature. Bien que nous sachions qu’elle est présente en grande quantité dans l’Univers (74%), cette énergie reste un mystère auprès des scientifiques modernes…
C’est sur cette énigme scientifique que s’achève notre article.
Nous tenons à remercier de tout cœur Filippo VERNIZZI pour cette fabuleuse et mystérieuse conférence sur la cosmologie et ses secrets, qui a su intriguer chacun d’entre nous.
Rédigé par Amandine Devillard, Aurélien Gray, Benjamin Avakian, Thomas Crépin &Maysanne Nehas(TS7)
