So. De.
Mis en ligne le 20/12/2012
Bonne nouvelle : on ne sera plus là pour le voir.
Ce sera peut-être dans très très longtemps, mais une chose est sûre :
ce ne sera pas agréable.
Tous les modèles le prédisent, il y aura bien une fin de l’Univers tel que nous le connaissons. Même s’il survit à la date du 21 décembre 2012, pour laquelle certains prévoient l’apocalypse ! Tous ces modèles théoriques ne sont pas d’accord entre eux, mais quelle que soit l’option, il n’y a pas grand-chose à espérer. "Le destin de l’Univers, c’est comme choisir entre la peste et le choléra, il n’y aura rien de sympa", prévient le Pr André Füzfa (Université de Namur). Son métier : cosmologiste, une discipline à l’interface des maths et de l’astrophysique et qui s’intéresse au passé, l’évolution et donc aussi à la fin de l’Univers.
On a le choix : l’effondrement de celui-ci sur lui-même, une grande déchirure de toutes choses, une transformation en un désert glacial Ces scénarios se basent à la fois sur des modèles mathématiques et des observations satellitaires (Planck ), de télescopes (Hubble ) "Au fur et à mesure que la cosmologie progresse, les scénarios sur le passé et l’avenir de l’Univers progressent. Pour ces scénarios, qui sont l’extrapolation de modèles théoriques, on a une bonne assise d’observations. Mais, comme toutes théories, elles seront peut-être un jour remises en cause. Et ce sont des perspectives très abstraites et très lointaines, parfois de plusieurs centaines de milliards d’années. Les lois de la physique y seront-elles encore applicables ? N’avons-nous rien omis dans notre description de l’Univers ?"
Bonne nouvelle : cette fin, nous ne serons plus là pour la voir. Elle est prévue pour dans des dizaines de milliards d’années. Et notre soleil, lui, s’éteindra déjà dans 5 milliards d’années "Auparavant, le système solaire aura déjà complètement changé du fait de la longue agonie du soleil, qui aura balayé les atmosphères des planètes intérieures et réchauffé considérablement la Terre " Sans oublier qu’un astéroïde pourrait se pointer avant
Avec le Big Crunch, retour au point de départ
Boum ! Au début du XXe siècle, on pensait que l’Univers, immuable, avait toujours existé et existerait toujours. Mais la théorie du Big Bang, admise à partir des années 60, balaye cette perspective. L’Univers n’a pas toujours existé, il a donc bien eu un passé, émergeant d’un état de densité extrême (encore méconnu) dans un mouvement d’expansion. Avec la question du passé vient celle de la fin de l’Univers La perspective du "Big Crunch" - le grand effondrement - est directement inspirée du modèle du Big Bang. "L’expansion de l’Univers, c’est un peu comme le mouvement d’une balle sur Terre, indique le Pr Füzfa. Si vous la lancez vers le haut avec une vitesse trop faible, elle va finir par retomber sous l’effet de la gravité. Si l’Univers contient trop de matière, son expansion va finir par s’arrêter, puis s’inverser en une contraction fatale. Fatale, car rien ne pourrait empêcher l’Univers de retourner vers cet état infiniment dense. Théoriquement, l’Univers se contracterait partout en même temps, les galaxies et leurs étoiles se rapprocheraient, rentreraient en collision, les noyaux atomiques eux-mêmes seraient ensuite brisés en particules, etc. Et pour finir, on se retrouverait dans l’état primordial, avec tous ses mystères "
La mystérieuse énergie noire qui déchire
Crac ! C’est une découverte, datant de moins de 15 ans, qui est à l’origine de ce "nouveau destin" imaginé pour l’Univers qu’est la Grande Déchirure (Big Rip). Une fin tout aussi cruelle que les précédentes théories En 1998, le télescope spatial Hubble offre une énorme surprise aux cosmologistes. Il leur fait découvrir l’accélération de l’expansion cosmique. L’Univers n’arrête pas de se diluer, et de plus en plus vite. En clair : les galaxies s’éloignent de plus en plus vite de nous, et "quelque chose" les pousse toujours plus loin. Cette force de répulsion, véritable "antigravité", serait due à une énergie noire encore mystérieuse. Si l’énergie noire était endormie au début de l’Univers, elle le compose à présent à 75 %, et dans des milliards d’années, elle devrait en former la quasi-totalité.
"En fait, ce composant de l’Univers, on en connaît les effets mais pas la nature, indique le Pr Füzfa. C’est un ingrédient en plus, un genre de ‘fourre-tout’ que l’on est obligé d’ajouter pour expliquer l’accélération." Cette découverte de l’ accélération de l’expansion cosmique a conduit à réviser le destin de l’Univers envisagé jusqu’alors. Si un premier modèle d’énergie noire revisite le Big Chill, d’autres misent sur un "Big Rip" produit par une "énergie noire fantôme", dont la puissance répulsive est telle qu’elle "déchire" l’Univers. "Elle en casse toutes les structures existantes, jusqu’aux particules les plus élémentaires. Cette expansion prend une vitesse infinie après un temps fini. Et c’est le grand final, dans des dizaines de milliards d’années : l’Univers partira en morceaux, poursuit le Pr Füzfa. Les modèles les plus probables, à la lumière de nos connaissances actuelles, sont ces deux-là, si c’est bien l’énergie noire qui dominera. En outre, peut-être y a-t-il encore autre chose, pas encore mesuré, ou apparu et qui remettra en cause le destin prédit "
Le Big Chill ou l’immense désert glacé
Gla Gla ! En matière de fin de l’Univers, l’alternative - pas plus engageante - au Big Crunch serait le Big Chill. Dans le modèle du "Grand Froid", qui postule que l’Univers contient trop peu de matière, l’expansion de l’Univers ne s’arrête jamais, mais est de moins en forte au cours du temps, freinée par la gravité. Les galaxies s’éloignent de plus en plus les unes des autres Des générations d’étoiles vivent et meurent, et finissent par ne plus se renouveler faute d’énergie Et, à la fin, il ne reste plus que des particules isolées dans un univers extrêmement froid. L’Univers deviendrait alors un grand désert glacé.
Le monde à l’agonie dansera-t-il le boogie ?
Big Boogie ! Le destin de l’Univers sera en fait lié au type de matière qui y survivra et qui sera majoritaire. Sera-ce la matière ordinaire (celle qui attire), comme dans le Big Crunch ? Ou, l’énergie noire (qui repousse) comme dans le Big Chill revisité ? "Les ingrédients qui composent l’Univers agissent comme des espèces en compétition pour dominer le destin de l’Univers, explique le Pr André Füzfa, cosmologiste (FUNDP). Avec mon collègue Jérôme Pérez de l’ENSTA ParisTech, nous avons construit sur cette base un modèle d’Univers où matière ordinaire et énergie noire se comportent comme des espèces en compétition sans fin. Il n’y a pas un prédateur (l’énergie noire) qui domine pour toujours une proie (la matière ordinaire), mais une succession de dominations où la proie devient le prédateur et vice-versa en une suite infinie d’oscillations. C’est le "Big Boogie", car matière ordinaire et énergie noire dansent éternellement, provoquant un suite de phases d’expansion accélérée suivies de phases de décélération. Comme l’Univers se refroidit, cela se termine aussi par un Big Chill (un désert glacé). D’un point de vue mathématique, ce scénario fonctionne." Ce modèle de Big Boogie fera bientôt l’objet d’une publication.