Paradoxalement, la théorie du Big Bang doit son nom à l'un de ses plus farouches opposants, Fred Hoyle, qui a utilisé ce terme pour la ridiculiser lors d'une émission télévisée en 1950. L'image, caricaturale (car le Big Bang n'est pas une explosion mais une expansion), a tellement marqué les esprits qu'elle perdure de nos jours.
Cette nouvelle théorie hérétique se trouvait alors en concurrence avec l'univers statique, défendu par Einstein et tous les scientifiques de l'époque. Einstein avait introduit dans ses équations la fameuse "constante cosmologique" dont le but était de contrer l'effet gravitationnel afin de maintenir l'univers statique. Il reconnut plus tard que ce fut "la plus grosse bourde de son existence"...
C'est Georges Gamov, élève de Alexander Friedmann, qui, en 1948, présente définitivement les bases de la théorie du Big Bang telle que nous la connaissons. Cette découverte leur vaudra le prix Nobel, car pour la très grande majorité des scientifiques, elle confirme les prédictions théoriques.
Dès lors, la théorie du Big Bang est qualifiée de "Standard" et érigée en dogme. Cette théorie est également largement perçue comme une interprétation acceptable de la Création Biblique...
Pourtant, au fil du temps, les scientifiques découvrent des anomalies dans la théorie par rapport aux observations. Tout le monde s'accorde à dire qu'il faut "quelques aménagements", mais la théorie reste valable !
Représentation du Big Bang
L'Univers est le résultat d'une expansion (processus de dilatation de l'Univers de la même manière dans toutes les directions) de l'Espace-temps à partir d'une "singularité".
Cette expansion s'est faite à une vitesse située entre la vitesse de la lumière et 1 000 fois celle-ci.
De cette vitesse initiale dépend le futur de notre Univers :
Si l'énergie cinétique domine, l'Univers sera en expansion indéfiniment en se refroidissant...
Si l'énergie potentielle domine, l'attraction gravitationnelle entraînera l'Univers vers un Big Crunch. Un retour à cette singularité initiale...
L'Univers a donc un âge estimé suivant les études, entre 12 et 15 milliards d'années en moyenne (soit 3 fois plus vieux que notre système solaire). En mesurant la vitesse d'éloignement des galaxies, on estime aujourd'hui que l'Univers s'est formé il y a 13,7 milliards d'années.
La théorie du Big Bang ne permet toujours pas d'affirmer si l'Univers est "courbe" ("ouvert" ou "fermé") ou "plat". Les observations les plus récentes semblent néanmoins indiquer qu'il serait "plat".
Dans les "quelques minutes" qui ont suivi le Big Bang, les réactions nucléaires ont synthétisé pratiquement tout l'hélium et l'hydrogène de l'Univers.
Le rayonnement fossile enregistré par le satellite COBE date de "300 000 ans" après le Big Bang, c'est à cette époque que l'Univers devient "transparent". C'est l'horizon cosmique.
En se dilatant, l'Univers se refroidit. La matière se condense en galaxies, qui se fragmentent en étoiles et se regroupent en amas. La première génération d'étoiles fabrique les premiers éléments lourds (carbone, oxygène, silicium et fer).
A leur "mort", ces étoiles répandent la matière sous forme de gaz et de poussières qui vont alors s'agglomérer pour former de nouvelles étoiles avec leur cortège de planètes, etc., jusqu'à nous...
Ainsi, l'Univers a une histoire (quand nous regardons loin, nous voyons le passé) et est en perpétuelle évolution, ainsi que tout ce qui le compose... La théorie du Big Bang est incomplète mais elle a le mérite de rester ouverte et d'être évolutive.
Les piliers de la théorie du Big Bang
La nuit est noire,
La composition chimique de l'univers et la formation des éléments en concordance avec ce que nous connaissons de la mécanique quantique,
Le "redshift"comme indicateur de la vitesse de récession des galaxies,
Le fond de rayonnement fossile dont les "rides" seraient les "germes" des galaxies.
Les faiblesses de la théorie du Big Bang
Formation des galaxies, des amas et des super amas de galaxies,
Les QUASARs (QUAsi Stellar Astronomical Radiosource : astre brillant autant que des centaines de galaxie tout en étant minuscule (le centième du diamètre d'une galaxie). En leur sein se cacherait un monstrueux trou noir),
Autres causes possibles pour le redshift et pour le fond de rayonnement cosmique,
La non prise en compte des forces électromagnétiques (le plasma constitue plus de 90 % de la matière connue),
L'anti-matière, où est-elle ? Pourquoi la matière a-t-elle prédominé ?
La matière sombre, l'énergie noire, qui constitue 90 à 99 % de l'univers et qui nous sont encore inconnues,
La structure fractale de l'univers,
La trop grande uniformité du rayonnement de fond cosmique et son origine controversée,
L'âge des étoiles les plus vieilles concorde mal avec l'âge supposé de l'univers.
Une étoile est une sphère de gaz très chaud au coeur de laquelle se produisent des réactions de fusion nucléaire et qui constitue une puissante source d'énergie. Les premières étoiles sont nées juste 1 milliard d'années après la formation de l'Univers (Big Bang).
NOTE : Une étoile n'est jamais isolée dans le cosmos, elle appartient toujours à une galaxie.
Combien d'étoiles dans la voûte céleste ?
Les astronomes estiment aujourd'hui à quelques centaines de milliards le nombre d'étoiles présentes dans l'Univers.
Cette approximation est le résultat de calculs effectués grâce au fameux cliché du " ciel profond " pris par le télescope spatial Hubble. Le télescope a scruté pendant 150 heures d'affilée une petite zone dans la direction de la Grande Ours. Il a ainsi détecté des galaxies proches et une infinité de galaxies lointaines.
Ensuite un décompte minutieux a abouti au résultat de 2500 galaxies présentes dans cette proportion de ciel. Enfin (en supposant que les galaxies étaient réparties de façon a peu près égale, ce qui a été démontré plus tard) les scientifiques ont multiplié ce chiffre par le nombre de portions nécessaires pour couvrir a voûte céleste soit un peu plus de 30 millions.
C'est ainsi que le chiffre de 100 milliards de galaxies a été découvert. Or comme notre galaxie compte quelques 100 milliards d'étoiles et que l'on suppose que ce chiffre est représentatif des autres galaxies ; on peut estimer à une centaine de million de milliards (~100.000.000.000.000) le nombre d'étoiles qui composent si agréablement l'Univers.
Une galaxie est un vaste rassemblement d'étoiles et de nuages de gaz et de poussières.
Notre galaxie, la Voie Lactée
Le terme galaxie vient du grec galaxias signifiant Voie lactée, ou coulée de lait. A l'origine, les anciens grecs y voyaient les traces de lait épanchées du sein de la déesse Héra, épouse de Zeus, quand elle allaitait le géant Héraclès.
Au-delà de la mythologie, on se demanda de quoi était faite cette trace laiteuse qui apparaît lors des nuits noires loin de toute pollution lumineuse sous forme de barre de part et d'autre de notre ciel.
C'est en 1610 que Galilée, en l'observant pour la première fois à l'aide d'une lunette astronomique, comprit qu'elle était constituée d'une myriade de petits points lumineux : les étoiles.
Notre galaxie, la Voie Lactée, apparaît comme un disque spiralé contenant quelque 100 milliards d'étoiles. La galaxie tourne sur elle-même en 240 millions d'années entraînant avec elle les étoiles dans sa ronde.
Notre étoile, le Soleil, est une des 100 milliards d'étoiles et se situe sur l'un des trois bras (branches) dénommé le bras Sagittaire Carène.
Nous sommes en périphérie de la galaxie. Le soleil aurait depuis sa création il y a 5 milliards d'années accompli une vingtaine de tour.
Si la galaxie comporte autant d'étoiles, pourquoi voyons-nous si peu d'étoiles la nuit ? Parce qu'une galaxie est composée d'étoiles, de gaz et de poussières. Hors se sont les nuages de poussière qui nous empêchent de voir toutes les étoiles de la galaxie. Sinon notre nuit aurait l'éclat de 200 pleines lunes. Dès lors il serait difficile de fermer l'oeil.
Les dimensions de la Voie Lactée
Notre galaxie, comme beaucoup, est si vaste qu'il faut à la lumière 100 000 ans pour la traverser. Autrement dit, le diamètre de la Voie Lactée est de 1 milliard de milliard de kilomètres dans la longueur et de 20 millions de kilomètres dans l'épaisseur.
A ce jour, on recense plus d'une centaine de planètes dites " extra-solaires " qui gravitent autour d'autres étoiles que la nôtre. Il y a dix ans encore leur existence n'était qu'une hypothèse. En 1995, une équipe de scientifique annonça la découverte de la première planète située à 48 années-lumière de nous et gravitant autour de l'étoile 51 Pegasi. Depuis la liste n'a cessé de s'allongée.
Bien sûr aucune de ces planètes n'a pu être observée directement. En effet nos télescopes ne sont pas assez puissants. Seules les grosses planètes de la taille de Jupiter peuvent être détectées car elles induisent des perturbations sur leur étoile. La technique consiste à mesurer une très légère chute de luminosité ou un très léger déplacement de l'étoile lors du passage de la planète.
La technique reste à améliorer pour pouvoir détecter de nouvelles Terres pour l'Homme. Car les seules qui pourraient nous convenir sont trop petites pour être détecté.
Le système solaire compte, depuis le 7 septembre 2006, 8 planètes qui tournent autour d'une étoile : Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune.
La formation du système solaire
Le système solaire s'est formé à partir d'une nébuleuse primitive issue de l'explosion d'étoiles plus anciennes : Super Nova. Dans la nébuleuse primitive, on trouve déjà tous les éléments qui composent actuellement notre système solaire actuel. Les principaux d'entre eux sont le carbone, l'azote, l'oxygène et divers minéraux. Mais il y a surtout de l'hydrogène et de l'hélium qui sont les deux composantes nécessaires à la création d'une étoile, ici, le Soleil.
Cette nébuleuse est en fait formée de nuages de poussières, qui sous l'effet de la gravitation, commencent à se concentrer autour d'un centre et à former un disque. La création du Soleil date d'il y a 5 milliards d'années.
NOTE : Si le système solaire pesait 100 kg, le Soleil à lui seul aurait une masse de 99,8 kg contre 200 g pour le reste.
La constitution du système solaire
Les huit planètes " officielles " qui gravitent dans le système solaire se divisent en deux groupes. On distinguera les planètes dites " internes " et les planètes " externes ". La division de ces groupes est matérialisée par une ceinture d'astéroïdes.
Exception faite de pluton, les planètes gravitant dans le système solaire externe, sont de taille importante et donc constituées de gaz, à l'inverse des planètes internes qui possèdent un manteau solide.
Notre système solaire contient donc des planètes mais aussi des comètes. Ces comètes sont en sommeil dans deux réservoirs.
Exception faite de pluton, les planètes gravitant dans le système solaire externe, sont de taille importante et donc constituées de gaz, à l'inverse des planètes internes qui possèdent un manteau solide.
Notre système solaire contient donc des planètes mais aussi des comètes. Ces comètes sont en sommeil dans deux réservoirs.
La ceinture de Kuiper :
Comme son nom l'indique, c'est une ceinture d'astéroïde en forme de disque qui débute entre Neptune et Pluton. Cette ceinture a une masse totale de 6 fois celle de la Terre et contient quelques 100 000 noyaux de comètes. Elle est à une distance de 30 à 40 UA (Unité Astronomique = distance de la Terre au Soleil) de la Terre. Beaucoup tendent à croire que Pluton serait issue de cette ceinture.
Le nuage d'Oort :
Ce nuage est en fait une sphère centrée sur le Soleil située à 50 000 UA (soit 150 milliards de kilomètres). Là-bas gravitent des blocs de glaces et de roches dans une température avoisinant le zéro absolu (- 270 °C). Les scientifiques estiment à 1000 milliards le nombre de comètes pour une masse de plus de 300 fois celle de la Terre. Ce nuage se serait formé en même temps que les planètes il y a 4,5 milliards d'années.
Pluton reclassée au rang de planète naine Extrait de l'article de Astrofiles
Vers la fin du XXe siècle, le statut de planète de Pluton est de plus en plus souvent remis en question.
D'une part, de très nombreux corps sont découverts qui possèdent une orbite très proche de celle de Pluton, et sont comme elle en résonance 2:3 avec Neptune. Environ 150 objets de ce type, connus sous le nom de plutinos, étaient recensés en février 2006, ce qui tend à montrer que Pluton est le plus grand représentant d'une vaste famille de corps plus ou moins massifs.
La découverte en 2005 de (136199) Éris, d'un diamètre et d'une masse légèrement supérieurs à celui de Pluton, contribue à relancer le débat. Le diamètre d'Éris, qui avait initialement été estimé à 3 600 km (il était alors notablement plus grand que Pluton) reste toujours actuellement (2006) du même ordre de grandeur que celui de Pluton, même s'il a été revu à la baisse (2 400 km ± 100 km). Selon une étude publiée dans Science du 14 juin 2007, sa masse serait supérieure à celle de Pluton d'environ 27 %. De nombreux autres corps ont également été découverts à cette époque, tels que (136472) 2005 FY9, (90482) Orcus ou (90377) Sedna, régulièrement annoncés comme étant la dixième planète du système solaire.
Certains scientifiques proposent alors de reclasser Pluton en planète mineure ou en objet transneptunien. D'autres, comme Brian Marsden du Minor Planet Center, penchent pour lui attribuer les deux statuts, en raison de l'importance historique de sa découverte. Marsden annonce le 3 février 1999 que Pluton serait classée comme le 10 000e objet du catalogue recensant justement 10 000 planètes mineures. Le nombre rond de 10 000 serait attribué à Pluton en son honneur pour la « célébration » de ce compte atteint.
Il est intéressant de noter que, historiquement, les quatre premiers astéroïdes découverts (Cérès, Pallas, Junon et Vesta) furent eux aussi considérés comme des planètes pendant plusieurs décennies (leurs dimensions n'étaient pas connues avec précision à l'époque). Certains textes astronomiques du début du XIXe siècle font référence à onze planètes (incluant Uranus et les quatre premiers astéroïdes). Le cinquième astéroïde (Astrée) fut découvert en 1845 peu de temps avant la découverte de Neptune, suivi de plusieurs autres dans les années suivantes. Bien qu'ils soient toujours appelés « planètes mineures », ils ne sont plus aujourd'hui considérés comme des « planètes ».
Le dernier mot revenant à l'Union astronomique internationale, l'organisme coordinateur de l'astronomie au niveau international, en charge de la dénomination des corps célestes ainsi que de leur statut, celle-ci, lors de son XXVIe congrès tenu le 24 août 2006 en République tchèque, a décidé au terme d'une semaine de débats de reclasser Pluton en planète naine plutôt que planète. Le numéro d'objet mineur 134340 lui fut attribué le 7 septembre 2006.
C'est ainsi que depuis septembre 2006, le système solaire ne compte plus que 8 planètes. Peut-être 9, si on intègre la mystérieuse planète X.
En 1978, 2 astronomes de l'observatoire de la Marine US à Washington, Harrington et Van Flanders établirent que les orbites de Neptune et Uranus avaient subi des perturbations venant de l'attraction gravitationnelle d'un mystérieux corps céleste non identifié et qui fut appelé la planète X. Selon ces deux astronomes, la planète X. était une intruse que le soleil aurait piégé dans une orbite très excentrique, très inclinée sur l'écliptique. Cette planète aurait 3 aux 4 fois la masse de la terre.
En fait, les astronomes sont pour la plupart convaincus qu'il existe réellement une planète supplémentaire dans notre système solaire, raison pour laquelle elle fut appelée la 10e planète ou planète X. Même la NASA en 1982 va reconnaître l'existence possible de la planète X. Puis, en 1983, le satellite Iras repère dans l'espace lointain un objet mystérieux, ainsi que le rapporte le 30 décembre 83 le Washington Post après avoir interviewé le responsable de l'Iras qui déclare "un corps céleste, peut-être aussi gros que la planète Jupiter et peut-être orienté vers la terre au point de faire partie du système solaire, a été découvert dans la direction de la constellation d'Orion par un télescope en orbite... nous ne savons pas ce que c'est".
Dans les années qui suivirent, on fut plus discret, mais les recherches continuèrent indiquant que X. devait avoir une orbite inclinée de 30 degrés sur l'écliptique, qu'elle devait se trouver trois fois plus loin du soleil que Pluton et avoir 3 à 4 fois la masse de la terre. En 1987, la NASA reconnaît officiellement l'existence de cette planète, ainsi que le rapporte Newsweek du 13/7/87 "... La semaine dernière, la NASA fit une déclaration étrange : une 10e planète, excentrique, pourrait être en orbite (ou non) autour du soleil...".
Le 7 avril 2001, le rapport de Science News titre "l'orbite singulière d'une comète suggère une planète cachée " écrit " bien au-delà des neuf planètes connues un objet aussi massif que Mors pourrait avoir fait partie de notre système solaire et pourrait bien s'y trouver encore". Cet article rapporte la découverte par une équipe d'astronomes, l'année précédente, d'une comète désignée cette fois-ci sous le nom de 2000-CR/105, sur une orbite solaire elliptique qui la situe à 4,5 milliards de kilomètres du soleil et (ajoute Sky And Télescope du 05/04/2002) cette orbite à une périodicité de 3300 ans.
De toute évidence la planète est bien là, toujours aussi mystérieuse. Mais elle n'intrigue pas que les astronomes si l'on en croit Zecharia Sitchin"je prophétise le retour, dans les temps présents, de cette planète, qui se nomme Nibiru...".