Notice: Function _load_textdomain_just_in_time was called incorrectly. Translation loading for the jetpack domain was triggered too early. This is usually an indicator for some code in the plugin or theme running too early. Translations should be loaded at the init action or later. Please see Debugging in WordPress for more information. (This message was added in version 6.7.0.) in /customers/3/9/c/kotastro.be/httpd.www/wp-includes/functions.php on line 6114 Notice: La fonction _load_textdomain_just_in_time a été appelée de façon incorrecte. Translation loading for the hueman domain was triggered too early. This is usually an indicator for some code in the plugin or theme running too early. Translations should be loaded at the init action or later. Veuillez lire Débugger dans WordPress (en) pour plus d’informations. (Ce message a été ajouté à la version 6.7.0.) in /customers/3/9/c/kotastro.be/httpd.www/wp-includes/functions.php on line 6114 Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /customers/3/9/c/kotastro.be/httpd.www/wp-includes/functions.php:6114) in /customers/3/9/c/kotastro.be/httpd.www/wp-includes/rest-api/class-wp-rest-server.php on line 1893 Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /customers/3/9/c/kotastro.be/httpd.www/wp-includes/functions.php:6114) in /customers/3/9/c/kotastro.be/httpd.www/wp-includes/rest-api/class-wp-rest-server.php on line 1893 Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /customers/3/9/c/kotastro.be/httpd.www/wp-includes/functions.php:6114) in /customers/3/9/c/kotastro.be/httpd.www/wp-includes/rest-api/class-wp-rest-server.php on line 1893 Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /customers/3/9/c/kotastro.be/httpd.www/wp-includes/functions.php:6114) in /customers/3/9/c/kotastro.be/httpd.www/wp-includes/rest-api/class-wp-rest-server.php on line 1893 Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /customers/3/9/c/kotastro.be/httpd.www/wp-includes/functions.php:6114) in /customers/3/9/c/kotastro.be/httpd.www/wp-includes/rest-api/class-wp-rest-server.php on line 1893 Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /customers/3/9/c/kotastro.be/httpd.www/wp-includes/functions.php:6114) in /customers/3/9/c/kotastro.be/httpd.www/wp-includes/rest-api/class-wp-rest-server.php on line 1893 Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /customers/3/9/c/kotastro.be/httpd.www/wp-includes/functions.php:6114) in /customers/3/9/c/kotastro.be/httpd.www/wp-includes/rest-api/class-wp-rest-server.php on line 1893 Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /customers/3/9/c/kotastro.be/httpd.www/wp-includes/functions.php:6114) in /customers/3/9/c/kotastro.be/httpd.www/wp-includes/rest-api/class-wp-rest-server.php on line 1893 {"id":1176,"date":"2023-10-05T22:28:23","date_gmt":"2023-10-05T21:28:23","guid":{"rendered":"https:\/\/www.kotastro.be\/?p=1176"},"modified":"2023-10-08T20:14:07","modified_gmt":"2023-10-08T19:14:07","slug":"fond-diffus","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.kotastro.be\/fond-diffus\/","title":{"rendered":"Le fond diffus cosmologique comme preuve du Big Bang"},"content":{"rendered":"\n

Vous avez tous, sans aucun doute, d\u00e9j\u00e0 entendu parler du Big Bang. Mais savez-vous ce qui se cache r\u00e9ellement derri\u00e8re cette appellation ? Il y a-t-il vraiment des preuves qu\u2019un tel \u00e9v\u00e8nement soit jamais arriv\u00e9 ? C\u2019est ce que nous allons voir aujourd\u2019hui !<\/p>\n\n\n\n

Big Bang<\/h2>\n\n\n\n

Aujourd\u2019hui, la th\u00e9orie du Big Bang est une th\u00e9orie scientifique tr\u00e8s populaire et tr\u00e8s vastement accept\u00e9e par la communaut\u00e9 scientifique. Elle vise \u00e0 expliquer l\u2019expansion rapide de notre univers \u00e0 partir d\u2019un point restreint de l\u2019espace avec une tr\u00e8s haute densit\u00e9 de mati\u00e8re et de tr\u00e8s haute temp\u00e9rature. Il est toutefois utile de pr\u00e9ciser que le Big Bang ne repr\u00e9sente en rien le d\u00e9but ou la cr\u00e9ation de l\u2019univers. \u00c0 l\u2019heure actuelle, il existe m\u00eame un pan entier de la physique visant \u00e0 comprendre \u00e0 quoi ressemblait l\u2019univers avant m\u00eame cet \u00e9v\u00e9nement. La th\u00e9orie du Big Bang a \u00e9t\u00e9 mise en lumi\u00e8re par le tr\u00e8s carolo George Lema\u00eetre dans les ann\u00e9es 1920. Cela pourrait para\u00eetre surprenant aujourd\u2019hui, mais \u00e0 l\u2019\u00e9poque, cette th\u00e9orie \u00e9tait tr\u00e8s controvers\u00e9e voire m\u00eame moqu\u00e9e. Le nom de \u00ab\u00a0Big Bang\u00a0\u00bb (signifiant litt\u00e9ralement le \u00ab\u00a0Gros Boum\u00a0\u00bb) \u00e9tait en r\u00e9alit\u00e9 un surnom invent\u00e9 pour ridiculiser cette th\u00e9orie. A ce moment l\u00e0, cette th\u00e9orie un peu avant-gardiste venait se heurter frontalement \u00e0 l\u2019id\u00e9e d\u2019un univers parfaitement fixe et \u00e9ternel tr\u00e8s en vogue \u00e0 l\u2019\u00e9poque.<\/p>\n\n\n\n

Deux ans apr\u00e8s la publication de cette th\u00e9orie, l\u2019am\u00e9ricain Edwin Hubble apportera un peu plus de cr\u00e9dibilit\u00e9 aux yeux du public gr\u00e2ce \u00e0 ses recherches. Il avancera des preuves montrant que les galaxies ont tendance \u00e0 s\u2019\u00e9loigner les unes des autres au fil du temps, corroborant l\u2019hypoth\u00e8se d\u2019une \u00ab\u00a0explosion\u00a0\u00bb initiale \u00e9loignant des d\u00e9bris de l\u2019origine de la d\u00e9tonation. Ensuite, il faudra attendre les ann\u00e9es 1940 pour que l\u2019opinion de la communaut\u00e9 scientifique commence \u00e0 changer gr\u00e2ce \u00e0 la th\u00e9orisation du Fond Diffus Cosmologique par Alpher, Herman et Garrow. Et finalement, le Big Bang mettra tout le monde d\u2019accord dans les ann\u00e9es 1960 gr\u00e2ce \u00e0 l\u2019observation de ce m\u00eame fond diffus cosmologique par les ing\u00e9nieurs Penzias et Wilson.<\/p>\n\n\n\n

Fond diffus cosmologique<\/h2>\n\n\n\n

Aujourd\u2019hui, il existe pl\u00e9thore d\u2019arguments plus ou moins compliqu\u00e9 solidifiant la th\u00e9orie du Big Bang. Toutefois, deux d\u2019entres eux sortent du lot par leur relative simplicit\u00e9 et leur quasi irr\u00e9vocabilit\u00e9 : le d\u00e9calage vers le rouge (par Hubble et Lema\u00eetre) et le fond diffus cosmologique (FDC) ou rayonnement fossile. Laissez-nous vous en dire plus sur ce FDC. Le fond diffus cosmologique est une sorte de \u00ab\u00a0bruit\u00a0\u00bb de fond pr\u00e9sent dans toutes les directions du ciel, que ce soit entre les exoplan\u00e8tes, les \u00e9toiles ou m\u00eame entre les galaxies, il est observable partout ! Il constitue les restes du Big Bang. En effet, peu de temps apr\u00e8s cet \u00e9v\u00e8nement toute la mati\u00e8re de l\u2019univers \u00e9tait compress\u00e9e en une zone tr\u00e8s restreinte. Comme mentionn\u00e9 plus haut, la temp\u00e9rature \u00e9tait aussi extr\u00eamement \u00e9lev\u00e9e, voil\u00e0 qui repr\u00e9sente un gros challenge \u00e9tant donn\u00e9 qu\u2019en de telles conditions, les lois habituelles de la physique ne sont plus du tout valables ! Vous avez d\u00e9j\u00e0 tous entendu parler des 3 \u00e9tats de la mati\u00e8re : solide, liquide et gazeux, et bien ici, nous sommes en pr\u00e9sence d\u2019un 4e \u00e9tat : le plasma ! Dans un tel \u00e9tat de la mati\u00e8re, il n\u2019existe pas d\u2019atome. La temp\u00e9rature (on peut parler d\u2019excitation thermique) est telle que les \u00e9lectrons ne peuvent pas s\u2019associer \u00e0 un noyau atomique. Toutefois, au fur et \u00e0 mesure de l\u2019expansion de l\u2019univers, la densit\u00e9 de mati\u00e8re se r\u00e9duit et il en va de m\u00eame pour la temp\u00e9rature. Envrion 400.000 ans apr\u00e8s le Big Bang, des atomes se forment, principalement d\u2019hydrog\u00e8ne, et \u00e9mettent des rayonnements \u00e9lectromagn\u00e9tiques \u00e0 travers l\u2019univers, voil\u00e0 ce qu\u2019on appelle le fond diffus cosmologique. Il faut n\u00e9anmoins souligner que ces rayonnements, m\u00eame si toujours existants, ne sont plus du tout les m\u00eames qu\u2019il y a 13.7 milliards d\u2019ann\u00e9es. En effet, l\u2019expansion de l\u2019univers a entra\u00een\u00e9 l\u2019allongement de leur longueur d\u2019onde, et donc une modification de leur caract\u00e9ristiques.
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Diff\u00e9rentes longueurs d\u2019onde<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n


Mais, si il est r\u00e9ellement omnipr\u00e9sent ce fond diffus cosmologique, pourquoi avons nous du attendre les ann\u00e9es 60 pour l\u2019observer ? Eh bien vois-tu Jamy, c\u2019est tr\u00e8s simple !<\/p>\n\n\n\n


Ce FDC n\u2019est pas pr\u00e9sent sous forme de son ou encore de lumi\u00e8re, mais bien d\u2019onde \u00e9lectromagn\u00e9tique de la gamme des micro-ondes ! Ce qui veut dire qu\u2019il nous faut de antennes sensibles \u00e0 ces fr\u00e9quences pour pouvoir les d\u00e9tecter. Nous pouvons aussi souligner que la d\u00e9couverte du rayonnement fossile s\u2019est faite purement par hasard ! En effet, Penzias et Wilson essayaient simplement de capter les transmissions radios \u00e9misent par des ballons sondes dans l\u2019atmosph\u00e8re terrestre. Toutefois, ils ont vite remarqu\u00e9s la pr\u00e9sence d\u2019un bruit de fond permanent avec leur antenne. Ils ont longtemps suspect\u00e9s un d\u00e9faut de fonctionnement de leur mat\u00e9riel, mais apr\u00e8s avoir tout pass\u00e9 en revue, leur derni\u00e8re carte a jouer \u00e9tait de suspecter le fond diffus cosmologique.<\/p>\n\n\n

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Antenne utilis\u00e9e par Penzias et Wilson lors de l\u2019observation du FDC<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Corps noir<\/h2>\n\n\n\n

Pour comprendre un peu plus les liens entre le Big Bang et le FDC, laissez moi vous pr\u00e9senter le concept de rayonnement d\u2019un corps noir. M\u00eame si cette appelation peut sembler mystique, elle d\u00e9signe un concept tr\u00e8s simple : un objet (corps) chaud \u00e9met des rayonnement. Les rayonnements \u00e9mis d\u00e9pendent de la chaleur du corps, c\u2019est-\u00e0-dire qu\u2019un corps se trouvant au 0 absolu (-273.15 \u00b0C) n\u2019\u00e9metttrait, en th\u00e9orie, aucune forme de rayonnement. Prenons quelques exemples, comme vous le savez tous, le Soleil est un corps tr\u00e8s chaud (envrion 5000-6000\u00b0 en surface), il est donc en mesure d\u2019\u00e9mettre du rayonnement UV pour vous faire bronzer \u00e0 la plage. Si vous prenez les vieilles ampoules, leur filaments peut monter jusqu\u2019\u00e0 3000\u00b0, suffisant pour \u00e9mettre de la lumi\u00e8re visible (mais pas des UV) ou encore le corps humain, avec une temp\u00e9rature ext\u00e9rieure de 20-25\u00b0, peut \u00e9mettre un rayonnement infra-rouge.<\/p>\n\n\n\n

En somme, il est donc possible d\u2019associer une temp\u00e9rature \u00e0 un rayonnement \u00e9mis par un corps. Et c\u2019est justement ce que nous allons faire avec le FDC. Dans les ann\u00e9es 40, Alpher, Herman et Garrow ont estim\u00e9 une temp\u00e9rature d\u2019environ 5 K (soit -268.15 \u00b0C). Ensuite, gr\u00e2ce aux relev\u00e9s de Penzias et Wilson, une temp\u00e9rature de 2.725 K a \u00e9t\u00e9 mise en \u00e9vidence. L\u00e0, plus aucun doute possible, le fond diffus cosmologique a bien \u00e9t\u00e9 d\u00e9couvert ! Il est utile de noter que m\u00eame si le FDC est d\u00e9tectable dans toutes les directions du ciel, il n\u2019est pas pour autant parfaitement homog\u00e8ne.<\/p>\n\n\n\n