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L’univers : du Big Bang à l’Expansion (Partie 2)

Par Andie · 20 septembre 2019 · Aucun commentaire

Photo by NASA on Unsplash

Ecrit par Andie

Dans la première partie, nous avions vu que l’expansion de l’univers avait été possible suite à la publication d’Einstein sur la relativité générale. Mais le décalage vers le rouge, observé par Edwin Hubble a été un tournant considérable. C’est grâce aux observations d’Hubble que Lemaître a pu théoriser sur l’atome primitif, ancêtre du Big Bang.

LE DÉCALAGE VERS LE ROUGE

En 1929, dans un document co-écrit avec Milton Humason, le célèbre astronome Edwin Hubble (qui donnera son nom au télescope spatial de la NASA) réussit à prouver que les galaxies s’éloignent les unes des autres et établit même une relation entre la distance et la vitesse d’éloignement ( Loi Hubble puis Loi Hubble-Lemaître depuis 2018). Comment?

Edwin Hubble

Edwin Hubble

Grâce au décalage vers le rouge de leur spectre. Par spectre en astronomie, on entend spectres électromagnétiques de ces galaxies.

Petite précision : Vous avez sûrement déjà observé une lumière blanche à travers des prismes? Ces derniers ont en fait la capacité de décomposer la lumière blanche (même phénomène avec les arcs-en-ciel). La lumière blanche est en réalité polychromatique, c’est-à-dire composée de tout le spectre des couleurs du rouge au violet. Et que sont les couleurs si ce n’est le spectre visible à l’œil humain des ondes électromagnétiques? …

Spectre electromagnétique

Toujours dans ce spectre visible donc, les ondes les plus courtes et rapides apparaîtront violettes et bleues. De l’autre côté les ondes les plus longues apparaîtront rouges. Donc grosso merdo, dans cette logique, plus l’objet observé s’éloignera, plus les ondes seront longues et donc plus le spectre lumineux tendra vers le rouge.

C’est donc en observant le décalage vers le rouge du spectre lumineux de nos galaxies voisines que Hubble en déduit que celles-ci s’éloignent. Mais ce n’est pas tout. Dans une publication de 1927, il met en exergue que le décalage spectral est proportionnel à la distance. Les galaxies s’éloignent non seulement de la Voie Lactée mais elles s’éloignent également entre elles. L’univers est en expansion.

Loi Hubble

Loi Hubble

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Edwin Hubble n’était cependant pas le premier à avancer cette théorie. Les États-Unis étant le pays le mieux équipé en appareils d’observation, les spécialistes du pays ont « monopolisé » le monde de l’astronomie. La bibliographie sur le sujet était essentiellement en anglais. Mais 2 ans avant, le l’astrophysicien belge, Georges Lemaître avait déjà émis l’hypothèse que l’univers était en expansion et que la vitesse était proportionnelle à la distance.

LA NAISSANCE DE LA THEORIE DU BIG BANG

Mais Lemaître va plus loin. Si l’univers est en expansion, il suggère qu’en revenant en arrière, on remonte au début de l’univers. Si les galaxies s’éloignent les unes des autres c’est qu’un jour, elles étaient concentrées au même endroit. En 1931, Lemaître est le premier à parler de l’atome primitif. Selon lui, l’univers a d’abord été un noyau extrêmement chaud et dense.

Atome primitif par Lemaître

Atome primitif par Lemaître – Université Catholique de Louvain

Sa théorie fait scandale. Pour certains, comme Einstein, cette théorie ne souhaite que correspondre au dogme chrétien (Georges Lemaître était abbé).

En 1949, l’astrophysicien Fred Hoyle, farouche défenseur d’un univers statique, est invité sur la BBC. Ridiculisant la théorie de Lemaître, il ironisera sur ce qu’il nomme le « Big Bang ». C’est donc à une blague que l’on doit aujourd’hui le nom d’une théorie qui, perfectionnée par le russe Georges Gamow, fait aujourd’hui consensus chez les scientifiques.

Vidéo de l’astrophysicien Jean-Pierre Luminet à propos de l’atome primitif de Georges Lemaître:

Sources: BBC: Fred Hoyle 

Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA: A relation between distance and radial velocity among extra-galactic nebulae de E. Hubble

 

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