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Focus

Qu’est-ce que le Big Bang ?

Pluralité des systèmes solaires
Pluralité des systèmes solaires

Bibliothèque nationale de France

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Théorie privilégiée pour expliquer la naissance de l’univers, le Big Bang est-il réellement une grande explosion ?

L’état actuel de la science ne nous permet pas de savoir à quoi ressemblait l’univers au moment du Big Bang, il y a 13,8 milliards d’années, mais 10-43 seconde plus tard, l’univers tout entier tenait dans une sphère de la taille de la pointe d’une épingle et sa température s’élevait à 1032 ° K.
La suite de l’explosion : A 10-32 seconde, les ingrédients de la “soupe originelle” sont assez peu nombreux : quarks, éléctrons qui constituent la matière ; antiquarks et positons leurs antiparticules, de charge électrique opposée qui forment l’anti-matière; neutrines, anti-neutrines et photons. Les particules s’annihilent avec les anti-particules correspondantes et donnent naissance à un couple de photons. Les photons, quand ils sont dotés d’une énergie suffisante, entrent en collision et engendrent des couples de particule/anti-particule qui s’annihilent à leur tour.

L’Histoire aurait pu s’arrêter là si la nature n’avait pas montré une légère préférence pour la matière sur l’anti-matière : elle a distribué un milliard et une particule pour un milliard d’anti-particules. C’est la victoire de la matière : l’univers que nous connaissons est le fruit d’un milliardième de la matière générée par le Big Bang !
Pendant ce court instant (l’horloge cosmique sonne 10-6 seconde), l’univers se dilate et se refroidit. Le cycle de création/destruction cesse : les photons n’ont plus l’énergie suffisante pour engendrer des particules. Les quarks se soudent 3 par 3 pour former les protons et les neutrons. 300 000 ans s’écoulent pendant lesquels l’Univers continue son expansion et son refroidissement (il ne fait plus que 10 000° !). Les noyaux, chargés positivement en fonction du nombre de leurs protons, s’unissent à des électrons, chargés négativement : 1 électron pour les noyaux d’hydrogène, 2 pour les noyaux d’hélium. C’est la naissance des premiers atomes, les plus vieux de l’univers.

Vision mystique de l’univers en gravitation
Vision mystique de l’univers en gravitation |

Bibliothèque nationale de France

Un milliard d’années suffiront pour que certains de ces atomes d’hydrogène (75%) et d’hélium (23%) se regroupent sous l’effet de la gravité : des régions plus denses, grumeaux de la soupe originelle, apparaissent dans l’espace. La température y augmente sous l’effet de la concentration gravitationnelle. Les premières étoiles et galaxies apparaissent.