Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est...
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L’univers
du Big Bangà la fin des temps
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L’universL’univers
I – l’univers aujourd’huiI – l’univers aujourd’hui
1° - l’univers est grand1° - l’univers est grand
![Page 3: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/3.jpg)
384.000 km 384.000 km la lunela lune
antipode 20.000 km
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antipode
la lune
41 M km 41 M km VénusVénus
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antipode
la lune
Vénus
150 M km 150 M km le soleille soleil
Cette distance sert d’unité de longueur à l’intérieur du système
solaire
![Page 6: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/6.jpg)
antipode
la lune
Vénus
le soleil
1,6 G km 1,6 G km SaturneSaturne
dernière planète visible à l’œil nu
![Page 7: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/7.jpg)
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antipode
la lune
Vénus
le soleil
6 G km 6 G km PlutonPluton 1,6 G km 1,6 G km SaturneSaturne
dernière planète visible à l’œil nu
dernière des anciennes « 9 planètes »,déclassée au rang de « petite planète »
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antipode
la lune
Vénus
Pluton
le soleil
17 G km 17 G km (16 janvier 2011) Voyager 1Voyager 1
Distance de Voyager 1 : 17,2 109 km = 115,9 ua = 16 h-l
Vitesse : 17 km/s = 61 450 km/h = 3,6 ua/a
Fin 2010 Voyager 1 est sorti de la zone d’atteinte du vent solaire
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antipode
la lune
Vénus
Pluton
le soleil
130 G km 130 G km SednaSedna (avril 2004)
orbite de Pluton
Voyager 1
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antipode
la lune
Vénus
Pluton
le soleil
Sedna
2.-10.000 G km 2.-10.000 G km nuage d’Oort (comètes)nuage d’Oort (comètes)
orbite de Sedna
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antipode
la lune
Vénus
Pluton
le soleil
Sedna
N. d’Oort
40.000 G km = 4,3 a-l 40.000 G km = 4,3 a-l du Centaure du Centaure
Noter cette nouvelle unité de longueur :1 a-l = 9,46 1012 km
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antipode
la lune
Vénus
Pluton
le soleil
Sedna
N. d’Oort
Cent.
les dernières étoiles visibles à l’œil nules dernières étoiles visibles à l’œil nu
![Page 14: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/14.jpg)
antipode
la lune
Vénus
Pluton
le soleil
Sedna
N. d’Oort
Cent.
étoiles œil
100.000 a-l100.000 a-l étoiles les plus lointaines étoiles les plus lointaines
28.000 a-l 28.000 a-l centre de la Voie lactéecentre de la Voie lactée
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antipode
la lune
Vénus
Pluton
le soleil
Sedna
N. d’Oort
Cent.
étoiles œil
centre VL
2,1 M a-l2,1 M a-l Messier 31 (Andromède) Messier 31 (Andromède)= 20 milliards de milliards de km !
![Page 16: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/16.jpg)
antipode
la lune
Vénus
Pluton
le soleil
Sedna
N. d’Oort
Cent.
étoiles œil
centre VL
Andromède 39 M a-l39 M a-l Virgo, notre amas « local » Virgo, notre amas « local »le centre dele centre de
![Page 17: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/17.jpg)
antipode
la lune
Vénus
Pluton
le soleil
Sedna
N. d’Oort
Cent.
étoiles œil
centre VL
Andromède
Virgo 280 M a-l280 M a-l Coma, un amas voisin Coma, un amas voisin
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103 a-l
106 a-l
109 a-l
103 km
1021 km
1 ua
103 ua
10-3 ua
1 a-l
1024 km
106 km
109 km
1012 km
1015 km
1018 km
antipode
la lune
Vénus
Pluton
le soleil
Sedna
N. d’Oort Cent.
étoiles œil
centre VL
AndromèdeVirgo Coma
= 12.000 milliards de milliards de km !
13,0 G a-l13,0 G a-l record 2003 : un quasar record 2003 : un quasar
![Page 19: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/19.jpg)
103 a-l
106 a-l
109 a-l
103 km
1021 km
1 ua
103 ua
10-3 ua
1 a-l
1024 km
106 km
109 km
1012 km
1015 km
1018 km
antipode
la lune
Vénus
Pluton
le soleil
Sedna
N. d’Oort Cent.
étoiles œil
centre VL
AndromèdeVirgo Coma
= 12.000 milliards de milliards de km !
13,0 G a-l13,0 G a-l record 2003 : un quasar record 2003 : un quasar 13,2 G a-l13,2 G a-l record 2004 : une galaxie record 2004 : une galaxie
![Page 20: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/20.jpg)
103 a-l
106 a-l
109 a-l
103 km
1021 km
1 ua
103 ua
10-3 ua
1 a-l
1024 km
106 km
109 km
1012 km
1015 km
1018 km
antipode
la lune
Vénus
Pluton
le soleil
Sedna
N. d’Oort Cent.
étoiles œil
centre VL
AndromèdeVirgo Coma
13,0 G a-l13,0 G a-l record 2003 : un quasar record 2003 : un quasar 13,2 G a-l13,2 G a-l record 2004 : une galaxie record 2004 : une galaxie
13,7 G a-l13,7 G a-l l’horizon cosmologique l’horizon cosmologiquehorizon
![Page 21: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/21.jpg)
(1) jusqu’à quelques centaines d’a-l, on utilisele mouvement apparent dans le ciel (parallaxe été-hiver)
Comment mesure-t-on toutes ces distances ?
![Page 22: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/22.jpg)
Combien d’années-lumière dans un parsec ?
![Page 23: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/23.jpg)
1 pc = 3,26 a-l
![Page 24: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/24.jpg)
(2) jusqu’à quelques centaines de millions d’a-l, on utiliseles céphéides comme « chandelles standard »
![Page 25: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/25.jpg)
(2) jusqu’à quelques centaines de millions d’a-l, on utiliseles céphéides comme « chandelles standard »
mesure période et luminositépériode luminosité intrinsèquerapport des deux luminosités d
![Page 26: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/26.jpg)
(2) jusqu’à quelques centaines de millions d’a-l, on utiliseles céphéides comme « chandelles standard »
(3) au-delà on utilise comme « chandelles standard »certains types de supernovas (de luminosité intrinsèque connue)
![Page 27: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/27.jpg)
L’universL’univers
I – l’univers aujourd’huiI – l’univers aujourd’hui
1° - l’univers est grand2° - l’univers est structuré2° - l’univers est structuré
![Page 28: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/28.jpg)
La matière que nous voyons est essentiellement sous la forme :
(1) d’étoiles
(2) de grands nuages de gazet de poussières
![Page 29: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/29.jpg)
Cette matière est regroupée en galaxies, soit spirales...
Noter le bulbe (avec souventau centre un trou noir très massif)
Noter le bulbe (avec souventau centre un trou noir très massif)
![Page 30: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/30.jpg)
...soit elliptiques,
voire parfois irrégulières
Chaque galaxie rassemble 1013-1014 étoiles
(dix à cent mille milliards !)
![Page 31: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/31.jpg)
Des milliards de galaxies à la portée de nos télescopes...
1/10 diamètre apparent de la lune
Plus de 10.000 galaxies répertoriées dans ce
tout petit coin de ciel !
![Page 32: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/32.jpg)
Les galaxies vont par groupes d’une cinquantaine...
Notre groupe « local »
![Page 33: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/33.jpg)
Les groupes se rassemblent en
amas et super-amas
Notre super-amas « local »
![Page 34: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/34.jpg)
et les millions d’amas et super-amas tissentune toile d’araignée assez énigmatique...
![Page 35: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/35.jpg)
Two Micron All Sky Survey
![Page 36: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/36.jpg)
L’universL’univers
I – l’univers aujourd’huiI – l’univers aujourd’hui
1° - l’univers est grand2° - l’univers est structuré3° - l’univers est bavard3° - l’univers est bavard
![Page 37: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/37.jpg)
La lumière visible n’est qu’une toute petite partiedu rayonnement que nous recevons de l ’univers
![Page 38: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/38.jpg)
Voici p.ex. plusieurs images de la même galaxie :
visible
radio
infrarouge
rayons
rayons X
![Page 39: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/39.jpg)
Le rayonnement ne nous renseigne pas que sur la position des objets célestes, il nous renseigne aussi sur :
la température,
![Page 40: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/40.jpg)
les compositions chimiques,
![Page 41: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/41.jpg)
plein d’autres choses encore commela densité et la taille des poussières,
infrarouge = 1 mm
![Page 42: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/42.jpg)
certaines réactions nucléaires,
le ciel en rayons
![Page 43: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/43.jpg)
le taux de production decertains isotopes etc. etc.
26Al
![Page 44: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/44.jpg)
L’image la plus étonnante est celle que l’univers nous présente aux longueurs d’onde de 2 à 20 cm
De toutes les directionsnous recevons le même rayonnementet c’est celui d’un corps noir à 2,7 K
C’est le RDC, « rayonnement diffus cosmologique »(ou CMB, « cosmic microwave background »)
![Page 45: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/45.jpg)
T = 2,736 K
![Page 46: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/46.jpg)
Les fluctuations du RDC, quoique minuscules (< 10-4),sont fondamentales pour comprendre l’univers ;
elles sont désormais cartographiées très minutieusement
![Page 47: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/47.jpg)
la composante radialedes vitesses (effet Doppler)
0
c vc v
Enfin, le rayonnement nous indique aussi :
![Page 48: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/48.jpg)
Dès 1929, Hubble montre qu’aux vitesses de révolution se superpose
un mouvement général d’expansion
![Page 49: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/49.jpg)
Cette expansion de l’univers est désormais attestée sur une très
grande gamme de distances
vH
d
![Page 50: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/50.jpg)
On vient même de découvrir…
…que l’expansion s’accélère !(un tout petit peu)
![Page 51: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/51.jpg)
L’universL’univers
I – l’univers aujourd’hui
1° - l’univers est grand2° - l’univers est structuré3° - l’univers est bavard
II – l’univers hierII – l’univers hier
1° - l’univers est vieux1° - l’univers est vieux
![Page 52: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/52.jpg)
Trois approches indépendantes :
(1) le mouvement d’expansionSi une galaxie s’éloignant de nous à la vitesse v est aujourd’hui à la distance
d, elle était tout près il y a d/v années, or c’est une constante (1/H) 12-17 Ga
(2) l’âge des plus vieux amas globulairesLes amas globulaires rassemblent des milliers d’étoiles (104-106),
très certainement nées en même temps. La durée de vie d’une étoile n’étant fonction que de sa masse, l’âge d’un amas est approximativement égal
à la durée de vie de la plus grosse étoile survivante : 12-15 Ga
(2) l’âge de certains éléments chimiquesLes noyaux radioactifs sont fabriqués en permanence dans notre galaxie et se désintègrent parallèlement. Connaissant les rapports isotopiques de p. ex. U, Th ou Re, on peut calculer quand a commencé leur fabrication : 10-17 Ga
![Page 53: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/53.jpg)
Aux dernières nouvelles (2004) l’âge de l’univers serait même précisément de
13,7 0,2 Ga
Avec les objets les plus lointainsobservés récemment (13,2 G a-l),
on commence à s’approcher sérieusement de l’horizon cosmologique…
![Page 54: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/54.jpg)
L’universL’univers
I – l’univers aujourd’hui
1° - l’univers est grand2° - l’univers est structuré3° - l’univers est bavard
II –l’univers hierII –l’univers hier
1° - l’univers est vieux2° - l’univers a été jeune2° - l’univers a été jeune
![Page 55: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/55.jpg)
(1) le Big BangLa théorie du Big Bang consiste à imaginer que l’espace était initialement de
taille nulle (ou très petite) et donc que l’univers, de même énergie totale qu’aujourd’hui, avait une densité et une température infinies (ou très grandes)
(2) l’expansionLa suite se résume à une expansion adiabatique et donc à un refroidissement,
la même énergie se trouvant répartie dans un espace de volume croissant
(3) les ères successivesComme celui de n’importe quel matériau, le refroidissement de l’univers a été marqué par un certain nombre de changements d’état, jusqu’au stade actuel
L’univers de sa naissance à l’âge adulte, en trois mots
![Page 56: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/56.jpg)
En gros la température à décru proportionnellement à 1/t1/2
![Page 57: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/57.jpg)
La physique n’est pas encore à même de décrire le tout début, faute d’une théorie unifiant physique quantique
et relativité générale (« très grande unification »)
![Page 58: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/58.jpg)
Vient ensuite une série d’événements, dont notamment :
• une courte période d’inflation rapide
![Page 59: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/59.jpg)
Vient ensuite une série d’événements, dont notamment :
• une courte période d’inflation rapide• le confinement des quarks en protons et neutrons• la presque annihilation de la matière et de l’antimatière
Bref, au bout d’une
seconde il ne reste plus guère que
des photons et des
nucléons
![Page 60: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/60.jpg)
La nucléosynthèse primordiale
Vient alors un événement très important : radioactifs (T1/2 = 12 min), les neutrons libres
se décomposent en protons et électrons
L’univers étant encore dense et chaud, protons et neutrons commencent à se
combiner pour former des noyaux légers : 2H, 3He, 4He, 6Li, 7Li et un tout petit peu de Be et B
![Page 61: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/61.jpg)
![Page 62: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/62.jpg)
La nucléosynthèse primordiale
Vient alors un événement très important : radioactifs (T1/2 = 12 min), les neutrons libres
se décomposent en protons et électrons
L’univers étant encore dense et chaud, protons et neutrons commencent à se
combiner pour former des noyaux légers : 2H, 3He, 4He, 6Li, 7Li et un tout petit peu de Be et B
Mais cela ne dure pas, car au bout de quelques heures les neutrons libres auront disparu...
![Page 63: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/63.jpg)
![Page 64: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/64.jpg)
La grande recombinaison
380.000 ans après le Big Bang, la température passe en dessous de 3000 K : alors les électrons
s’associent aux protons et aux noyauxpour former des atomes neutres
La matière étant devenue neutre,les photons n’interagissent plus guère avec elle :
l’univers est devenu transparent
Cette « grande recombinaison » dégage,partout dans l’univers et uniformément,une énergie colossale sous la forme d’un
rayonnement de corps noir à 3000 K
![Page 65: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/65.jpg)
L’ère stellaire
Peu après, les fluctuations de densitédonnent naissance aux amas et aux galaxies
A l’échelle de l’univers global il ne se passe plus rien,sinon que le rayonnement de corps noir émis à 3000 K
se refroidit, aujourd’hui il est à 2,7 K
C’est au sein des galaxies que tout se passera désormais :le cycle de vie et de mort des étoiles
![Page 66: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/66.jpg)
![Page 67: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/67.jpg)
L’universL’univers
I – l’univers aujourd’hui
1° - l’univers est grand2° - l’univers est structuré3° - l’univers est bavard
II –l’univers hier
1° - l’univers est vieux2° - l’univers a été jeune
II –l’univers demainII –l’univers demain
1° - l ’univers est plat1° - l ’univers est plat
![Page 68: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/68.jpg)
Au même titre qu’une surface un espace à trois
dimensions peut être « plat » ou posséder une courbure,
positive ou négative
Depuis près d’un siècle on se
demande ce qu’il en est vraiment pour
notre univers
La courbure de l’espaceLa courbure de l’espace
![Page 69: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/69.jpg)
L’avenir de l’univers en dépend !
![Page 70: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/70.jpg)
La taille caractéristique des fluctuations du RDC ( 1° )
vient de nous fournir la réponse : l’univers est plat !
![Page 71: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/71.jpg)
L’universL’univers
I – l’univers aujourd’hui
1° - l’univers est grand2° - l’univers est structuré3° - l’univers est bavard
II –l’univers hier
1° - l’univers est vieux2° - l’univers a été jeune
II –l’univers demainII –l’univers demain
1° - l ’univers est plat2° - l ’univers est cachottier2° - l ’univers est cachottier
![Page 72: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/72.jpg)
Einstein a montré quela courbure découle de d, la densité d’énergie
0d d
Densité critique :2
0
-30 3
3
38
= 510 g cm
= 3 atomes(H) m
Hd
G
On définit donc :
![Page 73: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/73.jpg)
Einstein a montré quela courbure découle de d, la densité d’énergie
0d d
1
1
1
Densité critique :2
0
-30 3
3
38
= 510 g cm
= 3 atomes(H) m
Hd
G
On définit donc :
![Page 74: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/74.jpg)
1
1
1
matière visible
0,005
Problème !
![Page 75: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/75.jpg)
matière visible
0,005
Problème !
Nous ne voyons donc que 0,5 % de l’univers qui est autour de
nous !
![Page 76: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/76.jpg)
...découvre aussi la masse manquante
Fritz Zwicky
1933 : l’inventeur des"spherical bastards"...
![Page 77: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/77.jpg)
Galaxies spirales :+ halo sphérique, 2 à 10 fois plus massif
![Page 78: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/78.jpg)
étoiles = 0,5 %
baryons = 4,5 %
La concentration des éléments légers dans l’univers confirme : il y a 10 fois plus de matière ordinaire que nous n’en voyons
![Page 79: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/79.jpg)
Amas de galaxies :+ matière entre les galaxies, 10 à 30 fois plus massive
« Pesée » de l’univers
matière 30 %
![Page 80: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/80.jpg)
« Pesée » de l’univers
matière 30 %
Problème !
Qu’est-ce que c’est que ces25 % de « matière noire »
qui ne sont pas de la matière ordinaire ?
baryons = 4,5 %
![Page 81: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/81.jpg)
baryons = 4,5 %
photons = 0,005 %
neutrinos < 0,3 %
« Pesée » de l’univers
matière 30 %
Un univers dominé par les mauviettes ?
![Page 82: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/82.jpg)
baryons = 4,5 %
photons = 0,005 %
neutrinos < 0,3 %
« Pesée » de l’univers
matière 30 %
Un univers dominé par les mauviettes ?
wimps 25 %
![Page 83: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/83.jpg)
![Page 84: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/84.jpg)
« Pesée » de l’univers
matière 30 %
Problème !
Qu’est-ce que c’est que ces70 % « d’énergie sombre »
qui ne sont pas de la matière ?
total = 100 %
![Page 85: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/85.jpg)
« l’énergie du vide » ?« l’énergie du vide » ?
![Page 86: Lunivers du Big Bang à la fin des temps. Lunivers I – lunivers aujourdhui 1° - lunivers est grand.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062307/551d9d7e497959293b8b68c2/html5/thumbnails/86.jpg)
L’univers
du Big Bangà la fin des tempsfin