Le Destin de l'Univers |
Que Restera-t-il à la Fin dans l'Univers ? |
B.R. - SCIENCE & VIE N°1194 > Mars > 2017 |
Le Sombre Destin de l'Univers |
SCIENCE ET AVENIR HS N°184 > Janvier-Février > 2016 |
Scénarios sur la Fin de l'Univers |
LES MYSTÈRES DE LA SCIENCE > Avril-Mai > 2015 |
Comment Finira l'Univers ? |
Le discours sur la fin ultime a longtemps été l'apanage des théologiens et des philosophes. Mais aujourd'hui, il a été repris par les physiciens, qui spéculent sur l'avenir du cosmos, des scénarios vertigineux.
La Voie lactée s'étire comme un grand arc étincelant dans le ciel au-dessus de l'hémisphère sud (ici les Andes chiliennes ->). Immanuel Kant écrit de la façon dont la vision du ciel étoilé permettrait de combler son âme "d'admiration et de vénération toujours nouvelles et croissantes".
Un sentiment que beaucoup de gens partagent avec le grand philosophe, et qui est souvent accompagnée d'une réflexion intime sur le caractère éphémère de ce monde qui est le nôtre.
Les étoiles massives finissent leur vie dans un final spectaculaire : l'explosion en supernovæ, devenant parfois aussi claire et lumineuse que la galaxie entière qui les héberge. Les nuages de gaz ionisé rejetées par l'explosion comme résidu continuent à émettre de la lumière pendant des milliers d'années. Un exemple typique est la nébuleuse de méduses (à g.) dans la constellation des Gémeaux.
Les nuages de poussière interstellaire semblent d'étranges sculptures (à d.) sous le rayonnement intense des étoiles venant de naître. Les premières étoiles ont commencé à briller environ 100 millions d'années après le Big Bang. Puis selon les prévisions des astrophysiciens, après 100 milliards d'années, seulement quelques étoiles isolées brilleront encore.
GÉO N°405 > Novembre > 2012 |
Comment Tout va se Terminer ? |
Pour la Terre, l'affaire est entendue. Elle succombera avec le Soleil, dans 7,5 milliards d'années. Un agenda sans appel : les astronomes ont déjà vu naître et mourir des étoiles ; ils peuvent décrire les yeux fermés le destin de notre système solaire. Mais pour tout le reste, pour l'Univers lui-même ? Tout va-t-il finir un jour ? Quand ? Comment ?
Si la mythologie et les religions ont inventé nombre d'apocalypses, quid de la science ? Faute d'avoir jamais été témoins de la fin d'un univers, les chercheurs en sont réduits aux conjectures. N'empêche : à force d'observer les galaxies les plus anciennes, les astrophysiciens tiennent pour probable que le cosmos puisse mourir. D'où leur vient cette hypothèse ? De l'observation qu'amas, galaxies, étoiles s'éloignent inexorablement les unes des autres. Cette "expansion", attestée dès les années 1930, leur a inspiré trois nécrologies universelles. Et si les chemins divergent, le suspens est mince : dans tous les cas, cela finit mal... Ainsi, l'une des fins envisagées, baptisée "big crunch" et issue de la découverte de l'expansion, prévoit que celle-ci va ralentir et s'inverser, au point que l'Univers se contractera sur lui-même jusqu'à écrasement. Problème : cette hypothèse s'accorde mal avec les observations recueillies depuis 1998 sur les plus lointaines supernovae, qui démontrent que l'expansion est dans une phase d'accélération depuis environ 6 milliards d'années.
Restent le scénario du "big chili" (le grand froid), évoqué depuis des décennies, et celui du "big rip" (la grande déchirure), échafaudé en 2003. Dans le premier, l'Univers se refroidirait et se diluerait indéfiniment, ne laissant qu'un bain de photons extrêmement froids, toute matière s'étant évaporée, jusqu'aux trous noirs eux-mêmes. Dans le second, l'Univers serait brutalement désintégré en une soupe de particules subatomiques. Ce qui peut faire basculer l'histoire ? L'évolution de l'expansion de l'Univers dans un futur lointain. Si celle-ci reste à son taux actuel, c'est une lente et infinie agonie qui attend l'Univers. Si elle s'emballe, la mort sera violente et l'échéance fixée à une vingtaine de milliards d'années.
ÉVOLUTION CHAOTIQUE : Reste que l'origine même de l'accélération de l'expansion de l'Univers est une des plus épineuses énigmes de la cosmologie. Pour une bonne raison : elle serait due à une mystérieuse énergie répulsive qui s'opposerait à la gravitation, "l'énergie sombre"... dont la nature reste inconnue. "Et il convient de rester prudent, renchérit Aurélien Barrau, du Laboratoire de physique subatomique et de cosmologie à Grenoble. Car, si l'on se penche sur l'évolution de l'expansion cosmologique, on s'aperçoit que celle-ci a été très chaotique". La précision de la nécrologie du big rip et du big chili ne serait ainsi qu'une illusion, et la mise à l'écart du big crunch un peu prématurée.
D'autant plus que l'Univers n'est pas à l'abri d'une surprise... que pourrait lui réserver la physique quantique. En effet, celle-ci autorise la formation de "bulles d'univers", dans lesquelles régneraient des lois et des constantes physiques différentes de celles que nous connaissons. Au point que la rencontre avec notre Univers serait fatale ! "Rien n'exclut qu'à quelques années-lumière de nous, il y ait une bulle dans laquelle l'inflation est plus grande que dans notre région de l'Univers, et que cette bulle nous arrive dessus, continue Alain Riazuelo. Comme elle le fait à la vitesse de la lumière, on ne la voit pas arriver, même si on regarde dans sa direction. "L'Univers pourrait donc bien disparaître sans prévenir, avant l'heure annoncée... Cela signifierait-il vraiment la fin de tout ? Ou simplement la mort d'un univers parmi une infinité d'autres ? L'énigme reste entière.
B.B. - SCIENCE & VIE > Août > 2008 |
Quel est le Destin de l'Univers ? |
Quels que soient les scénarios, aucun n'envisage de happy end pour l'Univers.
Comme toutes les histoires, celle de notre Univers doit avoir une fin. Plusieurs hypothèses tiennent la corde, mais disons-le tout de suite, aucune n'envisage de happy end à cette saga. Pas même celle imaginée par une équipe américaine en 2003, le "big rip" (grande déchirure). Le pitch : tout ce que l'Univers contient sera écartelé, à cause de l'expansion de l'Univers. Mais attention, pas une expansion comme celle que connaît notre Univers actuellement : une expansion si fulgurante et irrésistible qu'aucune force de cohésion n'y survivra. Quelques dizaines de millions d'années avant le "big rip", notre Voie lactée se disloquera. Puis, quelques mois avant le moment fatidique, la Terre sera arrachée de son orbite. À quelques dizaînes de minutes du "big rip", elle sera disloquée et, enfin, quelques fractions de secondes avant la fin, les atomes seront mis en pièces ! Comment un scénario aussi catastrophique a pu naître dans l'esprit de Robert Caldwell et ses collègues du département de physique et d'astronomie au Dartmouth College de Hanover, dans le New Hampshire ? Ils ont extrapolé un fait scientifique récent et pour le moment incontesté : la découverte en 1998 de l'accélération de l'expansion de l'Univers causée par l'énergie sombre. Pour eux, il est possible que cette énergie augmente à mesure que l'Univers grossit. Dès lors, un cercle vicieux se mettrait en place et conduirait à l'accélération sans fin de l'expansion...
Deuxième scénario catastrophe, le "big crunch" : tout ce que contient l'Univers sera non plus écartelé mais écrabouillé. Un big bang à l'envers en quelque sorte. L'idée est que l'expansion de l'Univers freinée par la gravité pourrait un jour s'arrêter et, pourquoi pas, s'inverser sous l'effet de cette même gravité. Une idée envisageable jusqu'à ce que l'on s'aperçoive que, loin de ralentir, l'expansion de l'Univers s'accélère. Cependant, l'énergie sombre est si mystérieuse que les scientifiques ne s'interdisent pas de penser que son effet pourrait un jour cesser ou même s'inverser.
EXTINCTION PROGRESSIVE DES ÉTOILES : Mais le pire n'est pas certain. Les scientifiques proposent également un troisième scénario de fin tout aussi tragique, quoique bien moins violent : il s'agit du "big chill" (grand froid), où l'Univers continue de grossir et de se diluer. Du fait de la dilution, les jeunes étoiles ne se forment plus. Les étoiles en activité, elles, consomment leur carburant et finissent par mourir. Une à une, les petites lumières qui se détachent sur la nuit sidérale s'éteignent et ne sont pas remplacées. Fin de l'histoire.
SCIENCE & VIE Hors Série > Mars > 2008 |