Depuis l’émergence de la conception scientifique de l’Univers avec la physique moderne, notamment grâce aux travaux de Galilée, les scientifiques ont longtemps considéré l’Univers comme fixe et immuable. Ce n’est qu’au début du XXᵉ siècle que cette théorie a été remise en question, révélant que non seulement les galaxies, composées d’étoiles et de planètes, étaient en mouvement, mais que la matière constituant l’Univers lui-même était en expansion.
Comment a-t-on découvert que l’Univers est en expansion ?
En 1912, l’astronome américain Vesto Slipher fut le premier à observer un phénomène visuel surprenant : les galaxies qu’il observait semblaient se déplacer vers l’extrémité rouge du spectre lorsqu’elles s’éloignaient du point d’observation. Ce décalage vers le rouge s’explique notamment par les travaux d’Albert Einstein sur la relativité générale : plus une galaxie est éloignée, plus sa longueur d’onde est importante.
Dix ans plus tard, en 1922, le physicien russe Alexandre Friedmann, s’appuyant sur les travaux d’Einstein, fut le premier à formuler l’hypothèse d’une cosmologie non statique, dans laquelle l’Univers est en expansion, déclenchant une célèbre controverse scientifique avec Einstein lui-même.
Ce n’est qu’en 1929 que cette théorie fut confirmée par les travaux d’Edwin Hubble et de l’abbé Georges Lemaître. Les deux hommes découvrirent que les galaxies s’éloignent les unes des autres parce que l’espace-temps qui constitue l’Univers lui-même est en expansion.
Comment fonctionne l’expansion de l’Univers ?
Ils en déduisirent une loi scientifique fondamentale, appelée loi de Hubble-Lemaître, selon laquelle les galaxies ne s’éloignent pas seulement les unes des autres, mais le font également à une vitesse presque proportionnelle à la distance qui les sépare.
Cette constante, appelée constante de Hubble, n’est toutefois pas véritablement fixe dans le cadre du modèle cosmologique du Big Bang.
Contrairement à ce que certains modèles pourraient laisser penser, le Big Bang n’a pas eu de centre ni de point de départ qui constituerait le cœur de l’Univers. Il correspond plutôt à une structure d’expansion : si l’expansion de l’Univers au fil du temps est la conséquence de l’évolution de la matière originelle, elle s’est accélérée — alors qu’elle aurait dû ralentir — au cours des 5 à 6 derniers milliards d’années sous l’effet de l’énergie noire, une force hypothétique encore inconnue qui représenterait environ 69 % de l’énergie totale de l’Univers.
L’expansion de l’Univers est-elle uniforme et infinie ?
À l’échelle des galaxies, l’expansion de l’Univers est cependant confrontée à d’autres forces, principalement la gravité.
Cela explique pourquoi certaines galaxies, au lieu de s’éloigner les unes des autres, se rapprochent sous l’effet de leur attraction gravitationnelle mutuelle. C’est notamment le cas de la galaxie d’Andromède, qui se rapproche de notre Voie lactée à une vitesse d’environ 110 à 120 km/s.
Quant à savoir si l’expansion de l’Univers est un processus infini, rien n’est encore certain. Plusieurs modèles imaginent ce que pourrait devenir notre Univers.
La théorie la plus largement évoquée est celle du « Big Crunch », un effondrement final provoqué par la contraction de l’Univers sur lui-même une fois son expansion achevée.
Une autre théorie est celle du « Big Chill » : en continuant de s’étendre, l’Univers finirait par voir son expansion ralentir jusqu’à ce que la température du cosmos atteigne le zéro absolu.
Enfin, certains scientifiques ont développé la théorie du « Big Rip » : dans 20 à 30 milliards d’années, l’énergie noire provoquerait une expansion si importante qu’une « grande déchirure » de la matière par le vide se produirait, jusque dans les particules élémentaires.
Source: Yahoo Finance – Read the original Article
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