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L?univers est-il en expansion?

21 octobre 2007, 20:00

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Chroniques des atomes et des galaxies, Hubert Reeves, Editions du Seuil, 2007, 210 pages, 17,50 euros

Les ?Chroniques des atomes et des galaxies?, comme les ?Chroniques du ciel et de la vie?, -- parues en 2005 --, présentent l?ensemble des textes des chroniques hebdomadaires de l?astrophysicien Hubert Reeves diffusées sur France Culture entre 2003 et 2006. Elles couvrent des sujets qui vont de ?l?infiniment petit ?à ?l?infiniment grand?, de l?univers dans son ensemble, aux particules élémentaires. Hubert Reeves en profite pour rendre hommage aux grands scientifiques tels Albert Einstein, Paul Dirac, Wolfgang Pauli et Max Planck, qui ont rendu possible ces avancées de nos connaissances.

Le livre fait la part belle aux ?galaxies?, deux de ses quatre parties étant consacrées au ?Cosmique ?( 1e partie) et au ?Galactique et interstellaire ?(2e partie). Parmi les nombreuses questions qu?il aborde, celle qui m?a fortement intéressé c?est, bien sûr, l?avenir de l?univers. Mais il importe, comme le dit Hubert Reeves, de faire l?historique de cette question . Trois dates marquantes. Le 17 février 1600, Giordano Bruno est brûlé sur un bûcher pour avoir publié ?De l?infini, de l?univers et des mondes?. L?idée centrale de cet ouvrage : l?univers est infini. En 1917, Einstein publie sa ?Théorie de la relativité générale ?qui laisse entendre que l?univers pourrait être infini. Il acceptera plus tard que l?univers pourrait être en expansion. Mais c?est entre 1920 et 1930 que l?astronome Edwin Hubble ? qui a donné son nom au télescope spatial -- fait une grande découverte. Grâce à ses observations, il constate que les galaxies visibles ne sont pas immobiles, qu?elles se déplacent. Et que les mouvements des galaxies ne sont pas désordonnés mais, au contraire, hautement ordonnés : ?Les galaxies s?éloignent toutes les unes des autres. Et d?une façon très particulière : plus elles sont distantes, plus elles se fuient rapidement. Ce comportement étonnant du mouvement de ces astres se retrouve le même partout, jusqu?aux confins de l?univers observable. De là est née l?expression : ?l?univers est en expansion??.

Après l?historique de la progression des connaissances de l?homme, Hubert Reeves nous invite à remonter le cours du temps. Le ?rayonnement fossile ?permet, dit-il, de calculer l?âge de l?univers : 13,7 milliards d?années. Son étendue ? Difficile de le dire pour plusieurs raisons, dont la première est que les galaxies ne sont pas toutes perceptibles dans nos télescopes : celles qui le sont à peine se trouvent à plusieurs milliards d?années-lumière, une année-lumière équivalant à dix mille milliards de kilomètres ! En ce qui concerne la non-perception des galaxies, il faut souligner que Hubert Reeves fait un survol de nos connaissances sur la ?matière sombre?, ?l?énergie sombre ?et les ?univers parallèles?.

Quoi qu?il en soit, si l?univers est en expansion, cela suppose, en inversant le cours du temps, que les galaxies perceptibles s?étaient confondues, au début de l?univers, en un magma d?une densité et d?une température extrêmes. Puis c?est une gigantesque explosion. C?est la fameuse théorie du ?Big Bang?. Hubert Reeves s?attarde ici pour examiner la validité de cette comparaison : ?Un explosion suppose, au départ, un engin explosif. Une bombe, par exemple, d?un certain volume et avec une surface. Au moment de la détonation, les matières explosives à haute température s?échappent de ce volume et se propagent violemment dans l?espace environnant, là où il n?y avait rien auparavant. Mais, contrairement à la bombe, l?univers n?a pas de surface, il est partout. Il n?y a pas deux espaces : l?un plein d?explosif, l?autre vide. Il n?y a qu?un seul espace dans lequel la matière cosmique est en expansion uniforme, partout à la fois. On peut conserver la comparaison de l?explosion si l?on conçoit qu?au moment du Big Bang chaque point de l?espace entre en explosion.?

L?avenir de l?univers ? Hubert Reeves rappelle que le scénario du Big Bang ne cesse de se crédibiliser aux yeux des physiciens, les observations correspondant aux prédictions de la théorie: ?Or que nous dit cette théorie sur l?avenir de l?univers ? Elle indique que deux scénarios sont possibles Dans le premier, l?univers continue de se refroidir, sa température approchant toujours plus lentement le zéro absolu, sans cependant l?atteindre. Le ciel devient de plus en plus obscur. Parallèlement, les galaxies perpétuent leur éloignement mutuel et l?espace se vide progressivement, sans jamais l?être complètement. En anglais, ce scénario porte le nom de ?Big Chill?, le grand gel. Dans le second, après une époque d?expansion et de refroidissement prolongée ( celle dans laquelle nous sommes aujourd?hui ), les galaxies ralentissent leurs mouvements, s?arrêtent un temps et entament une marche arrière, revenant les unes vers les autres, à l?image du caillou lancé à la verticale et retombant ensuite vers le sol. A l?expansion cosmique succéderait alors une contraction. Dans le même temps, la température cesserait de se refroidir, se stabiliserait, puis augmenterait de nouveau jusqu?à atteindre les valeurs extrêmes qu?elle a connues lors du Big Bang. C?est le ?Big Crunch?, le grand effondrement.?

Hubert Reeves évite de conclure, car personne, aujourd?hui, ne peut dire si l?avenir, ce sera le Big Crunch ou le Big Chill. Mais il nous rassure que la phase actuelle d?expansion durera vraisemblablement encore pendant plusieurs milliards d?années et que, d?ici là, de nouvelles observations pourraient nous éclairer et permettre de répondre à la question : quel avenir pour le cosmos ? A condition, suis-je tenté d?ajouter, que l?homme soit toujours là pour se poser cette question ! Ce qui n?est pas sûr avec l?avènement des nanotechnologies et, dans leur sillage, des ?nanoguerres??

Issa ASGARALLY

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