Notre Univers avec ses milliards de galaxies est né il y a quelques 13,7 milliards d’années. Issues de minuscules perturbations, ces galaxies sont apparues avec l’expansion de l’Univers. En l’observant à grande échelle, nous découvrons son passé et en apprenons davantage sur ses conditions initiales. Mais aujourd’hui est-il le meilleur moment pour observer? Dans quelques milliards d’années? Ou bien il y a plusieurs milliards d’années?

D’après les récents calculs du cosmologiste Abraham Loeb, le moment idéal pour observer l’Univers était il y a un peu plus de 13 milliards d’années, 500 millions d’années seulement après le Big Bang. Plus on s’éloigne de ce moment, plus on perd d’information au sujet du jeune Univers.

« Je suis heureux d’être un cosmologiste à une époque cosmologique durant laquelle on peut encore récupérer des informations sur les débuts de l’Univers, » a dit Loeb.

Deux processus opposés définissent le meilleur moment pour observer l’Univers. Durant la jeunesse de celui-ci, l’horizon cosmique est plus proche de vous, vous voyez donc moins. Quand il vieillit, vous pouvez en voir davantage puisque la lumière a eu plus de temps pour voyager des régions distantes de l’Univers jusqu’à vous. Cependant, dans un Univers plus vieux et plus évolué, la matière s’est effondrée pour former des objets gravitationnellement liés, ce qui rend l’image de l’Univers « trouble », les traces des conditions initiales aux petites échelles étant perdues. Les deux effets s’opposent, l’un améliorant la situation tandis que l’autre l’aggrave.

Loeb s’est ainsi demandé quelle époque aurait les meilleures conditions d’observation. Selon lui, cette époque se situait 500 millions d’années après le Big Bang.

C’est précisément la période durant laquelle les premières étoiles et galaxies ont commencé à se former. Cela semble logique: puisque l’information du jeune Univers est perdue quand les premières galaxies sont formées, le meilleur moment pour observer les perturbations cosmiques se situe juste avant que les premières étoiles ne commencent à se former.

Il n’est cependant pas trop tard. Les observateurs modernes que nous sommes ont toujours accès à cette période de l’évolution de l’Univers, grâce à la détection des émissions radio de l’hydrogène gazeux de l’époque. Ces ondes radio mettent plus de 13 milliards d’années à nous atteindre, on peut donc toujours voir à quoi le jeune Univers ressemblait, et cartographier la distribution de matière.

Bien entendu, ces calculs reposent sur le modèle cosmologique standard, et celui-ci offre pas un futur qui n’est pas des plus reluisants aux cosmologistes. Parce que l’expansion de l’Univers accélère, les galaxies s’éloignent progressivement au-delà de l’horizon. La lumière en provenance de ces galaxies distantes n’atteindra jamais la Terre. Et dans un futur plutôt lointain, la seule chose restant à contempler, ne sera plus qu’un immense vide, baigné dans l’obscurité.

 

Référence

The Optimal Cosmic Epoch for Precision Cosmology, A. Loeb: arXiv:1203.2622v2

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