L’aube de l’Univers

L’image détaillée du rayonnement fossile vue par le satellite WMAP, précurseur de Planck, © NASA / WMAP Science Team

Il était une fois... l’Univers. Il y a 13,7 milliards d’années, celui-ci connaissait une naissance bien agitée, appelée le Big Bang, dont témoigne le fond diffus cosmologique.

À ses débuts, l’Univers était incroyablement chaud et dense en particules élémentaires. Il s’étendit à une vitesse extraordinairement rapide, pendant une période d’expansion brusque, appelée inflation, avant de poursuivre son expansion à un rythme plus lent, tout en se diluant et en se refroidissant. Au fil du temps, les particules s’agencèrent en noyaux atomiques simples, comme ceux de l’hydrogène et l’hélium.

Après quatre cents mille ans, les noyaux s’unirent aux électrons pour engendrer des atomes neutres, et ils cessèrent d’entraver le parcours des photons alors présents. Ceux-ci commencèrent à parcourir librement l’Univers pour former ce qu’on appelle le « rayonnement fossile ». L’expansion se poursuivit. Les nuages d’hydrogène et d’hélium se contractèrent sous l’effet de leur propre poids là où ils étaient légèrement plus denses pour engendrer galaxies et amas de galaxies.

Treize milliards d’années plus tard, nous voici, détectant grâce à des radiotélescopes et des satellites les photons de ce rayonnement fossile. Leur énergie témoigne de l’homogénéité remarquable de l’Univers primordial et confirme l’hypothèse de l’inflation, tout en fournissant des indications sur les petites hétérogénéités d’où naquirent les premières galaxies.

Un nouveau satellite, Planck, va bientôt mesurer la polarisation de ce rayonnement fossile : de nouvelles découvertes s’annoncent pour les archéologues cosmiques !

Le satellite Planck en préparation pour des tests, © ESA-CNES-Arianespace- L. Mira