QUELLE EST LA PREUVE DU BIG BANG?

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Presque tous les astronomes s'accordent sur la théorie du Big Bang, selon laquelle l'Univers entier se sépare, les galaxies lointaines s'éloignant de nous dans toutes les directions. Faites remonter le temps il y a 13,8 milliards d'années, et tout dans le Cosmos a commencé comme un point unique dans l'espace. En un instant, tout s'est étendu vers l'extérieur à partir de cet endroit, formant l'énergie, les atomes et finalement les étoiles et les galaxies que nous voyons aujourd'hui. Mais appeler ce concept simplement une théorie revient à mal évaluer la quantité écrasante de preuves.

Il existe des éléments de preuve distincts, chacun pointant indépendamment vers cela comme l'histoire d'origine de notre Univers. Le premier est venu avec la découverte étonnante que presque toutes les galaxies s'éloignent de nous.

En 1912, Vesto Slipher a calculé la vitesse et la direction des «nébuleuses spirales» en mesurant le changement des longueurs d'onde de la lumière qui en provient. Il a réalisé que la plupart d'entre eux s'éloignaient de nous. Nous savons maintenant que ces objets sont des galaxies, mais il y a un siècle, les astronomes pensaient que ces vastes collections d'étoiles pourraient en fait se trouver dans la Voie lactée.

En 1924, Edwin Hubble a compris que ces galaxies étaient en fait en dehors de la Voie lactée. Il a observé un type spécial d'étoile variable qui a une relation directe entre sa production d'énergie et le temps qu'il faut pour impulser la luminosité. En trouvant ces étoiles variables dans d'autres galaxies, il a pu calculer leur distance. Hubble a découvert que toutes ces galaxies sont en dehors de notre propre Voie lactée, à des millions d'années-lumière.

Donc, si ces galaxies sont loin, très loin et s'éloignent rapidement de nous, cela suggère que l'Univers entier doit avoir été localisé en un seul point il y a des milliards d'années. Le deuxième élément de preuve provenait de l'abondance d'éléments que nous voyons autour de nous.

Dans les premiers instants qui ont suivi le Big Bang, il n'y avait rien de plus que de l'hydrogène comprimé en un tout petit volume, avec une chaleur et une pression folles. L'univers entier agissait comme le noyau d'une étoile, fusionnant l'hydrogène en hélium et d'autres éléments.

Ceci est connu sous le nom de nucléosynthèse Big Bang. Alors que les astronomes regardent dans l'Univers et mesurent les ratios d'hydrogène, d'hélium et d'autres oligo-éléments, ils correspondent exactement à ce que vous vous attendriez à trouver si l'Univers entier était autrefois une très grande étoile.

Élément de preuve numéro 3: rayonnement de fond micro-ondes cosmique. Dans les années 1960, Arno Penzias et Robert Wilson expérimentaient avec un radiotélescope de 6 mètres et ont découvert une émission radio de fond qui provenait de toutes les directions du ciel - de jour comme de nuit. D'après ce qu'ils pouvaient voir, le ciel entier mesurait quelques degrés au-dessus du zéro absolu.

Les théories prédisaient qu'après un Big Bang, il y aurait eu une énorme libération de rayonnement. Et maintenant, des milliards d'années plus tard, ce rayonnement s'éloignerait si vite de nous que la longueur d'onde de ce rayonnement aurait été déplacée de la lumière visible au rayonnement de fond micro-ondes que nous voyons aujourd'hui.

Le dernier élément de preuve est la formation de galaxies et la structure à grande échelle du cosmos. Environ 10 000 ans après le Big Bang, l'Univers s'est refroidi au point que l'attraction gravitationnelle de la matière était la forme dominante de densité d'énergie dans l'Univers. Cette masse a pu se rassembler dans les premières étoiles, les galaxies et finalement les structures à grande échelle que nous voyons à travers le Space Magazine.

Ceux-ci sont connus comme les 4 piliers de la théorie du Big Bang. Quatre sources de données indépendantes qui construisent l'une des théories les plus influentes et les mieux appuyées de toute la cosmologie. Mais il y a plus de preuves. Il y a des fluctuations dans le rayonnement de fond des micro-ondes cosmiques, nous ne voyons aucune étoile de plus de 13,8 milliards d'années, les découvertes de matière noire et d'énergie sombre, ainsi que la façon dont la lumière se courbe depuis les supernovae éloignées.

Donc, même si c'est une théorie, nous devons la considérer de la même manière que nous considérons la gravité, l'évolution et la relativité générale. Nous avons une assez bonne idée de ce qui se passe et nous avons trouvé un bon moyen de le comprendre et de l'expliquer. Au fil du temps, nous proposerons des expériences plus inventives. Nous affinerons notre compréhension et la théorie qui va avec.

Plus important encore, nous pouvons avoir confiance en parlant de ce que nous savons des premiers stades de notre magnifique Univers et pourquoi nous comprenons que c'est vrai.