Table des matières masquer 1 «Le taux de natalité des étoiles s'effondre» 2 «Si vous placez Dieu là où il ne contredit pas la Science, je n'ai pas de problème» 3 «Nous cherchons des reliques d'une voie lactée encore en formation» 4 L'univers inconnu par Brian Schmidt

Au début de la dernière décennie des années 90, les astronomes étaient déterminés à découvrir quelle serait la destinée finale de l’Univers. Si tout a commencé avec un big bang, le Big Bang, à partir d'un seul point qui a commencé à se développer jusqu'aux dimensions actuelles, à quelle vitesse l'Univers continue-t-il à se développer aujourd'hui? Et surtout, est-ce que la gravité des milliards de galaxies que nous pouvons voir ralentir cette expansion? Puis-je même l'arrêter? Brian Schmidt était l'homme (ou l'un des hommes) qui avait réussi à répondre à ces questions. Et il l'a fait, au seuil de l'an 2000, avec une découverte sensationnelle et inattendue, qui allait changer à jamais la perception que nous avons de l'Univers dans lequel nous vivons.

En effet, Schmidt s'est rendu compte que, loin de ralentir, le rythme de l'expansion universelle s'accélère . Autrement dit, l’Univers dans lequel nous vivons grandit de plus en plus vite, entraîné par une force inconnue que la Science, faute de davantage de détails, a surnommée "l’énergie noire" . Cette "expansion accélérée" rend la matière qui contient l'univers (sous la forme de galaxies et d'étoiles) de plus en plus dispersée et éloignée les unes des autres. À la fin, dans un laps de temps incroyablement long, avec toute la matière qui est dispersée sur d’énormes distances dans un espace gigantesque et sombre, l’Univers tout entier sera éteint à jamais. Cette découverte a valu à Schmidt le prix Nobel de physique 2011, qu'il a partagé avec deux autres chercheurs, Adam Riess et Saúl Perlmutter. Hier, Schmidt était à Madrid pour donner une conférence sur "L'univers accéléré" à la Fondation BBVA. Là, il accorda une interview à ABC.

- Votre découverte a révélé un avenir très triste pour l'Univers ... Est-ce vraiment la fin si froide, si solitaire et si sombre?

- Oui, comme on peut le constater, l’Univers tout entier s’efface, tout comme un gaz chaud qui se dilate jusqu’à refroidir et se diluer complètement. Nous pouvons dire que l'Univers avait un principe passionnant et très actif, le Big Bang, et qu'il aurait un sombre avenir de non-existence, dans lequel il ne reviendrait à rien.

- N'y a-t-il pas d'alternative?

Certaines personnes aiment l'idée que nous savons déjà tout sur l'Univers. Mais ce n'est pas comme ça. Par exemple, y a-t-il peut-être d'autres univers? Ou peut-être quelque chose d'important nous a échappé jusqu'à présent? Quelque chose qui revitalise l'univers, lui redonne la force qu'il avait ...? Si c'est vraiment possible, si c'est vrai, c'est quelque chose que nous ne savons pas ...

- Il y a à peine deux décennies, nous pensions savoir que la matière constituant l'Univers ralentissait, du fait de sa gravité, de son expansion, et que cette expansion pouvait même s'arrêter, reculer, entamer une phase de contraction ...

- Oui, mais ce n'est pas vrai. Pour le vérifier, dans les années quatre-vingt-dix, la masse totale de l'Univers a commencé à être calculée. Nous avons découvert que la matière que nous voyons, qui forme les étoiles et les galaxies, représentait à peine 4, 5% du total ... 25% supplémentaires sont constitués de matière noire, que nous ne pouvons ni voir ni détecter, et le reste, près de 70%, de ce que nous appelons l’énergie noire, qui est précisément responsable de l’expansion accélérée.

- Et quelle est exactement cette énergie noire?

- En fait, on ne sait pas. Mais ce qui me préoccupe en tant que scientifique, c'est qu'il se comporte exactement comme la constante cosmique prédite par Einstein, bien qu'en réalité, il en soit tout à fait autre. Je pense que ce n'est pas la même chose parce que c'est quelque chose qui varie avec le temps. Il s’agit plus d’un champ associé à l’énergie, plus semblable dans son fonctionnement à l’arbre de Higgs et à son champ, mais la difficulté ici est qu’il peut être impossible confirme ce fait au cours d'une vie humaine, voire de toute une civilisation.

L’existence de cette énergie sombre est un facteur à ajouter à votre exemple précédent, à savoir que l’univers en expansion ressemble à un gaz chaud qui se dilate, se refroidit et se dilue. Nous ne savons tout simplement pas quel effet cette énergie noire exerce sur l'avenir de l'univers en expansion.

Le taux de natalité des étoiles s'effondre

C'est correct. La seule chose que nous pouvons prédire, c'est que cet effet s'éloigne des prédictions d'Einstein. Cependant, nous, l’humanité, sommes très ingénieux et nous pourrions peut-être comprendre d’une autre manière ce qu'est cette énergie noire et son fonctionnement. Par exemple, nous pouvons voir comment fonctionne la théorie des cordes, et tout à coup nous voyons la force de gravité et la mécanique quantique travailler ensemble Peut-être que nous pouvons le faire quelque chose de similaire pour savoir comment fonctionne l'énergie noire. Parfois, des choses inattendues se produisent qui donnent un sens à tout. Qui sait, bien que ce moment ne soit pas encore venu.

Stars À l'heure actuelle, les étoiles naissent et de nouvelles galaxies se forment. Cela ne donne-t-il pas une idée de la normalité dans l'avenir de l'univers?

Non, pas du tout. En fait, le taux de natalité des nouvelles étoiles est en train de s'effondrer. Rien à voir avec ce qui s'est passé à d'autres époques. La plupart des choses qui doivent arriver dans l'Univers sont déjà arrivées. Par exemple, si nous revenons à l'époque où l'Univers avait 3 milliards d'années (aujourd'hui 13 800), le nombre de nouvelles étoiles était multiplié par vingt par rapport à ce qui est actuellement donné. . Même la plupart des étoiles de notre propre galaxie se sont alors formées. Il est vrai que même aujourd'hui, les étoiles naissent, mais à un taux beaucoup plus bas. Et ce rythme continuera à diminuer à l'avenir.

Pourquoi?

Parce qu'au début, lorsque notre galaxie était formée et les étoiles qu'elle contenait, il y avait beaucoup de gaz disponible pour le faire (99% de la matière ordinaire de l'Univers est en fait de l'hydrogène). Mais à mesure que l'Univers continuait à se développer et que la matière s'éloignait, la quantité de gaz diminuait et, dans un avenir pas très lointain, elle serait complètement terminée. ces nouvelles étoiles ne seront plus nées.

- Et qu'en est-il des grands groupes formés par des centaines ou des milliers de galaxies qui, au lieu de s'éloigner, se rapprochent? S'agit-il uniquement de phénomènes d'activité locaux dans un univers qui meurt?

- Ces grappes, la capacité de ces grandes grappes à attirer de nouveaux membres, diminuent considérablement, encore une fois à cause de l'expansion de l'Univers. Ces groupes continueront d'exister encore longtemps, mais chaque fois plus loin les uns des autres, jusqu'à ce qu'ils soient complètement isolés et s'éteignent un à un au fur et à mesure qu'ils consomment le matériel dont ils disposent. La structure à grande échelle de l'Univers ressemble à celle d'un réseau, dans lequel les nœuds sont les grappes de galaxies, mais l'expansion étend ce réseau, le brise et éloigne chacun des fragments. Toutes les observations faites jusqu'à présent sont compatibles avec cet avenir.

- Quand il a fait face à ses résultats pour la première fois, ce à quoi personne ne s'attendait, à quoi pensait-il en premier

- Et bien, la première chose à laquelle j'ai pensé était que c'était une erreur. Et j'ai passé de longs mois à tout vérifier pour trouver cette erreur. J'étais convaincu que cela ne pouvait pas être vrai. Mais quand, avec le temps, je me suis convaincu qu'il n'y avait pas d'erreur, j'ai alors pensé qu'il me manquait peut-être un élément du puzzle, quelque chose d'important et de ce que je n'avais pas réparé. L’idée d’un univers totalement empli d’une étrange énergie qui le repoussait était difficile à digérer.

- Combien de temps a-t-il fallu pour vous convaincre pleinement de vos résultats?

- Eh bien, j'ai réalisé que mes observations étaient correctes en 1998. Mais j'étais toujours inquiet de ne pas avoir quelques informations essentielles qui pourraient modifier complètement ces résultats. Cependant, deux ans plus tard, en 2000, d'autres équipes sont arrivées aux mêmes conclusions et ont confirmé que l'Univers était en effet rempli d'énergie noire. Lorsque cela s'est produit, j'ai respiré de soulagement. Parce que j'avais raison. Après cela, des centaines de nouvelles expériences ont confirmé, encore et encore, que l'expansion de l'Univers s'accélère.

- Est-il possible de calculer quand cette finale aura lieu?

- Dans 500 millions d'années, il ne sera plus possible de distinguer une seule galaxie de la Terre. En fait, la galaxie la plus proche de la nôtre sera alors à la même distance que les galaxies les plus lointaines que nous pouvons voir aujourd'hui. Andromeda, notre voisin galactique, aura déjà fusionné avec notre propre galaxie et les deux n'en formeront plus qu'une. Dans 500 millions d’années, les galaxies les plus proches passeront au rouge des dix, ce qui est le plus lointain que nous puissions observer aujourd’hui.

- Et après ça?

- Ensuite, dans un avenir lointain, le décalage vers le rouge de ces galaxies tendra à l'infini et toutes seront techniquement inobservables, quelle que soit la technologie à l'époque ... Elles seront simplement si loin et continueront à s'éloigner si vite qu'il sera impossible de les voir. . À partir de ce moment, chaque galaxie ou groupe de galaxies n'aura que ses propres forces, et elles seront consumées peu à peu, jusqu'à ce que le carburant de la dernière étoile soit épuisé et dans un laps de temps pouvant durer des centaines de milliards de dollars. les années D'ici là, l'univers sera devenu un endroit vraiment ennuyeux.

- Es-tu une personne religieuse?

- Non. Je ne suis pas religieux, mais je ne suis pas athée, du moins pas au sens strict du terme. Je me décris comme un agnostique militant, je n’ai aucune raison de croire qu’il existe un Dieu et qu’il n’est pas important pour moi. Donc, si je ne le connais pas et que je n'ai pas besoin de lui non plus, c'est quelque chose qui ne me concerne pas.

- Et qu'en est-il des millions de croyants dans le monde?

«Si vous mettez Dieu là où vous ne contredisez pas la science, je n'ai aucun problème»

- En ce qui concerne les personnes qui ont la foi, et si je place Dieu dans un endroit qui ne contredit pas la Science, je n’ai aucun problème. Imaginez par exemple que vous croyiez que Dieu a créé l'univers, qu'il a créé le Big Bang. Je ne peux pas dire que vous avez tort, car cela ne peut être prouvé et ne contredit donc pas ce que montre la science. Par conséquent, si la foi est quelque chose de très important pour beaucoup de gens et qu'ils croient en l'existence de Dieu, je ne ressens aucun besoin de le nier pour le simple fait que je ne peux pas le faire. Mais si vous croyez en Dieu et voulez imposer cette idée, nous aurons un problème, car vous imposerez vos valeurs à moi et aux autres, et je crois que chacun devrait avoir sa propre capacité à voir l'univers tel qu'il est. Ensuite, je serai ravi, par exemple, de discuter avec quelqu'un qui croit que Dieu a créé l'univers 4004 ans avant Jésus-Christ, et j'essaierai d'expliquer pourquoi ce n'était pas le cas.

- Cependant, ce que vous avez découvert est précisément ce que sera la fin de l'univers, la fin de toutes choses ...

- Oui, la fin de toutes choses, mais il est possible que Dieu ait un autre univers caché ... Et même si c'était le cas, cela ne nous toucherait pas et, par conséquent, ce n'est pas quelque chose qui compte pour moi non plus.

- Maintenant que vous en parlez, la fin de cet univers ne doit pas affecter l'évolution d'autres univers possibles ...

- C'est possible, mais c'est quelque chose que nous ne savons pas encore. Et en cela, la seule chose que nous ne pouvons pas expliquer est le moment du Big Bang, mais tout ce qui vient ensuite. Nous pouvons imaginer que le Big Bang est issu d’une fluctuation quantique, mais la question serait alors de savoir quelle était l’origine de cette fluctuation, et si l’on y répondait également, il y aurait toujours une nouvelle question sur ce qui a créé cette fluctuation, et ainsi de suite. ...

- Pensez-vous qu'il existe une «nouvelle physique» qui attend encore d'être découverte?

- Je suis très confiant que c'est le cas. Chaque fois que l'humanité a commencé à comprendre quelque chose, il s'est rendu compte qu'il avait tort. D'autre part, nous ne comprenons toujours pas l'énergie noire. La physique qui explique cette énergie reste donc à découvrir. Je suis convaincue qu'elle sera révolutionnaire et qu'elle changera complètement la façon dont nous percevons l'Univers.

- En fait, nous savons encore très peu de choses sur l'Univers ... Est-il possible que nous ayons tort en tout?

- Il est vrai qu’aujourd’hui, la plus grande partie de l’Univers reste à expliquer. Mais c’est aussi que ce qui est découvert n’annule pas ce qui était déjà connu. Les lois de Newton, par exemple, restent très valables, malgré tout ce qui est arrivé plus tard. Et il en va de même pour Einstein. C'est pourquoi je crois que lorsque la matière noire et l'énergie sont expliquées, cela ne signifie pas que ce que nous savons maintenant n'est pas également valable.

- Sur quoi travaillez-vous actuellement?

- dans plusieurs domaines. D'une part, je continue à travailler sur l'expansion de l'univers et à comprendre dans quelle mesure les lois d'Einstein sont reflétées dans la nature. Cela représente environ 25% de mon activité. D'autre part, je participe également à un projet de recherche de planètes autour d'autres systèmes solaires. Je travaille sur un programme de suivi qui cible les étoiles et les galaxies vues de l'hémisphère sud (je vis en Australie). Le programme s'appelle Skymapper. Et j'essaie aussi de comprendre comment l'Univers est devenu tel qu'il est aujourd'hui. Pour cela, j'essaie de trouver les étoiles les plus anciennes qui existent, les premières qui se soient formées dans l'univers primitif et à partir desquelles tout a commencé. Telle est la question à laquelle je voudrais répondre dans les dix ou quinze prochaines années.

- Et comment comptez-vous le faire?

«Nous recherchons des vestiges d'une voie lactée encore en formation»

- L’une des fonctions du programme SkyMapper consiste précisément à déterminer quelles sont et où sont les plus anciennes étoiles de notre galaxie, la Voie lactée. Nous recherchons les vestiges fossiles d'une voie lactée encore en formation. Nous comprendrons ainsi comment une série d'étoiles dispersées se regroupent pour former ce qui est maintenant notre galaxie. Et je dois dire que nous sommes sur la bonne voie et que nous sommes sur le point de terminer une étude, dans les prochains mois, dans laquelle nous annoncerons la découverte des étoiles les plus anciennes de notre galaxie.

- Quel âge?

- Ces étoiles ont environ 13 milliards d'années, presque autant que l'univers entier et beaucoup plus que la voie lactée. En fait, ils sont si vieux qu'ils se sont formés directement à partir du matériau original Big Bang.

- C’est-à-dire qu’ils sont des stars de première génération ...

- Jusqu'à présent, personne n'a encore trouvé d'étoiles de première génération. Et je ne peux toujours pas m'assurer que les nôtres le sont. Jusqu'ici, tout ce à quoi nous aspirons, c'est de découvrir les étoiles de la deuxième génération, c'est-à-dire celles qui ont été formées à partir du matériau des étoiles déjà mortes de la première génération. Et je pense que nous avons une étoile formée directement à partir des restes d’une seule étoile de la première génération, qui est fascinante. Mais ce que nous essayons de faire n’est pas d’en trouver une, mais bon nombre de ces étoiles, suffisamment pour pouvoir comprendre, de manière statistique, comment se sont formées les galaxies. Nous ne sommes qu'au début de ce grand projet.

- Comment localisez-vous ces étoiles?

- Les étoiles qui explosent plus violemment produisent des ondes de rayons gamma (GRB), l’une des plus grandes sources d’énergie de l’Univers. Nous recherchons, encore une fois, les explosions les plus lointaines de ce type que nous pouvons localiser, dans les limites mêmes de l'univers connu. Lorsque cette lumière traverse l’Univers et nous parvient, elle nous apporte des informations sur ce qu’était l’Univers au moment de cette explosion. Et nous voyons, par exemple, que le taux d'expansion était inférieur dans le passé, ce qui corrobore à nouveau nos résultats. Essentiellement, nous essayons de découvrir à quoi ressemblait l'Univers à la même époque où ces premières étoiles sont nées. En d'autres termes, nous utilisons des sursauts gamma pour illuminer l'ancien univers.

- Ce sont des projets vraiment complexes à réaliser ...

- En effet. C'est pourquoi je souhaite promouvoir une collaboration étroite entre les nombreux pays qui étudient l'univers primitif. La concurrence est bonne, mais cette tâche doit être abordée ensemble. C'est trop grand pour une seule équipe de le faire seul.

- Voulez-vous ajouter quelque chose à finir?

- Oui, c'est un privilège pour moi de pouvoir me consacrer à l'astronomie. Et l'une des choses que j'aime dans l'astronomie est son universalité. Je vais en Afrique, en Europe, en Asie ... Peu importe où, tout le monde comprend ce concept. C’est pourquoi j’entends que tous les efforts dans ce domaine soient déployés dans un proche avenir. Et cela fonctionnera ensemble si nous comprenons vraiment l'univers qui nous entoure et la place que nous y occupons.

L'univers inconnu, de Brian Schmidt