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Sciences -Histoire de l'Univers & de la matière /
Sciences -Universe & Matter History

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-> Du Big Bang à l'Univers contemporain
-> une microseconde après le Big Bang
-> Les premières minutes de l'univers
-> Les principaux composants du cosmos
-> Les particules élémentaires
-> Les 4 interactions régissant le monde d'aujourd'hui
-> Le bruit de fond des premiers âges
-> Le chaînon manquant
-> Les spécialistes
-> Les dates (1947-2007)
 



-> La théorie du Big Bang (projet LUXORION)   /   L'univers, du Big Bang au vivant (Futura Sciences)   /   À quelle vitesse se déplace la Terre dans l’espace ? (Futura Sciences)



Notre adresse cosmiqe : Paris, France, Europe, Terre, Système Solaire, Bras d'Orion, Voie Lactée, Groupe Local, Laniakea
Laniakea, le superamas de galaxies dans lequel gravite la Voie lactée   (Laniakea = « Horizon céleste immense » ou « paradis incommensurable » en hawaïen)



   -> Du Big Bang à l'Univers contemporain
Moins d'un milliard d'années après le Big Bang, un allumage torride s'est produit dans l'Univers, mettant le feu à des centaines de milliards d'étoiles.
Le grand artificier cosmique a, d'emblée, tiré un spectaculaire bouquet final, gardant ses pétards mouillés pour la fin.

(années)   (événements)
0   Big Bang (George Gamow, 1948)
L'univers mesure alors 10-33 cm
    L'univers est rempli de gaz ionisé
376 000   Première lumière de l'univers
L'Univers devient opaque
    L'âge sombre
500 millions   Etoiles et galaxies
Sous l'effet de la gravité, la matière forme les premières étoiles, qui s'assemblent en galaxies
3,26 milliards   Voie lactée
3,77 milliards   Collision Voie lactée avec autre galaxie Gaia-Enceladus, 4 fois plus petite, puis fusion
    La Renaissance cosmique. Allumage de la première génération d'étoiles à un taux extraordinaire
    Evolution des galaxies
7 milliards   Les anciennes théories situaient à cette époque le pic de formation stellaire
9,21 milliards   Système solaire
Les planètes se forment par collisions successives de poussières de différentes tailles
de
11,01 milliards
à
12,91 milliards
  Grand bombardement
Histoire chaotique à l'origine du système solaire - série d’impacts survenus entre 1,8 et 3,7 milliards d’années, après la formation du système solaire (collision Terre-Théïa, collision Lune-soeur -face cachée-, bombardement d'astéroïdes notamment Terre et Lune -sphérules-, ceinture de Kuiper, nuage d'Oort, etc.)
13,77 milliards   Univers contemporain
La physique ne dispose pas des outils nécessaires pour décrire le temps zéro de l'univers.
Les modèles cosmolologiques prédisent tout juste qu'à ses débuts, l'univers était très dense, chaud et minuscule.

Il n'a fallu que quelques minutes à l'univers pour constituer des noyaux atomiques légers, mais il lui faudra 376 000 ans pour parvenir à combiner les premiers atomes complets (hydrogène, hélium), ajoutant des électrons aux noyaux, la température ayant considérablement décru à seulement 3000°C. Les photons, piégés par les électrons libres, peuvent alors circuler librement.
Après cette fuite des premiers rayonnements, le ciel s'assombrit et se refroidit pendant environ 100 millions d'années ; certaines régions de l'espace se condensent peu à peu donnant naissance à d'épais nuages d'atomes d'hydrogène et d'hélium. Au terme d'un lent processus d'agrégation, ces nuages vont s'effondrer sur eux-mêmes et allumer en leur coeur des phénomènes de fusion nucléaire donnant naissance aux premières étoiles (dites de population III). L'univers entre dans sa renaissance cosmique : il pétille d'étoiles naissant à un taux délirant.
La durée de vie des étoiles est directement liée à la masse de ces étoiles (le soleil a une durée de vie de 10 milliards d'années, une étoile de masse 50 % aurait, elle, une durée de vie de 50 milliards d'années). Les étoiles de population III, massives, se forment d'abord dans le disque galactique ; elles disparaissent dans de formidables explosions de supernovae en constituant des nuages de poussière et d'éléments organiques, berceaux futurs des étoiles de seconde génération. Les étoiles de population II, moins massives, (dans les amas globulaires qui constituent en partie le halo des galaxies) se forment avec 1 000 fois plus d'éléments lourds et sont ensuite devenues des naines très peu lumineuses puis enfin, nos étoiles de génération I arrivent.
 


The Evolution of the Universe   
  •  Some 15 billion years ago the universe emerged from a hot, dense sea of matter and energy. As the cosmos expanded and cooled, it spawned galaxies, stars, planets and life
  • A Molecular Universe   
  •  Forget galaxies, stars and planets; the cosmos is really a complex chemical system
  • Du Big Bang au Vivant   
  •  Les trous noirs, Les galaxies, etc.
  •    
  •  Découverte d'un trou noir à seulement 1 011 années-lumière de notre système solaire   


  • Univers   
  •  13,77 milliards d'années
  • Voie lactée   
    Uncovering the birth of the Milky Way through accurate stellar ages with Gaia (Nature)   
    The birth of the Milky Way as uncovered by accurate stellar ages with Gaia (arXiv)   
    Voie lactée (série d'articles de Futura)   
    Voie lactée (Futura)   
    10 choses que vous ignorez (probablement) sur la Voie lactée   
    La Voie lactée - Notre Galaxie   
    La Voie lactée (Passion Astronomie)   
    Voie lactée (Wikipédia)   

    La Voie lactée se déplace à 630 km/s, soit 2,3 millions de kilomètres par heure, par rapport au fond diffus cosmologique, probablement attirée par un superamas de galaxies d'un côté (Grand Attracteur) et repoussée par un grand vide de l'autre.   

    Le trou noir Sagittaire A* de 4Mmasses solaires, situé vers le centre, serait le reste de la désintégration des très vieilles naines blanches ayant donné naissance à la Voie lactée ; la barre située au centre serait principalement constituée des restes de Gaia-Enceladus et ses vieilles étoiles (qui tournent dans un sens inverse à celui des étoiles actuelles comme le soleil) ; le bulbe serait constitué d'amas globulaires (vieilles galaxies et étoiles avalées) ; le disque mince créé il y a environ 8,8 ± 1,7 Ga et doté de 4 à 6 bras regrouperait les étoiles crées récemment.   
  •  13,51 milliards d'années
       (18ème révolution sur elle-même - 890 milliards +-10% de masses solaires)
    galaxie spirale avec barre, bulbe et halo noir ; 100-120.000 années-lumière de long, 1-3.000 années-lumière de large ; 100-400 milliards d'étoiles, Sagittaire A* immense trou noir de 4,1-4,5 Mmasses solaires au centre ; 4-6 bras dans le disque galactique : le Bras de Persée, le Bras de la Règle et du Cygne (+ une extension), le Bras Écu-Croix, le Bras Sagittaire-Carène, et enfin, au moins 2 petits bras dont le Bras d'Orion, où se trouve notre Système solaire ; soleil à 26-28.000 années-lumière du coeur ; des douzaines de galaxies satellites accompagnent la Voie lactée dont Segue 1, Segue 2, le Petit Nuage et le Grand Nuage de Magellan ; le centre galactique rejette de l'air chaud (bulles de Fermi en forme de 8 de part et d'autre de la Voie lactée).   
    La Voie lactée fait partie du "Groupe Local" (10 Mal de diamètre) composé d'une soixantaine de galaxies dont Andromède ; le Groupe local fait quant à lui partie du "Superamas de la Vierge", lui-même inclus dans une structure encore plus grande, un superamas appelé Laniakea.   
  • Chimie prébiotique dans l'espace (mélange gazeux d'eau, de monoxyde de carbone, d'ammoniac et de méthanol, température de -263 °C et radiations intenses ie UV -> nucléobases cytosine, uracile, thymine, adénine, xanthine et hypoxanthine)... Exobiologie : des bases de l'ADN peuvent naître dans l'espace
    Nucleobase synthesis in interstellar ices
  • L'origine des éléments chimiques
    - Episode 1 : Du Big Bang à nous
    - Episode 2 : Au coeur des étoiles
    - Episode 3 : Des étoiles à la Terre

       La nucléosynthèse primordiale
  • La formation du Soleil, du système solaire et l'émergence de la vie sur Terre pourraient être la conséquence d'une collision entre notre galaxie et une plus petite galaxie.
    Autour de la Voie lactée, il existe des dizaines de galaxies plus petites qui forment le Groupe local. Seules deux sont visibles à l'œil nu : le Petit et le Grand nuage de Magellan. La plus grosse est celle du Sagittaire qui a été découverte dans les années 1990. Elle a pu jouer un rôle crucial dans la formation du système solaire, affirment des chercheurs de l'Agence spatiale européenne.
  • Les collisions de galaxies
       Notre système solaire serait né d’un choc entre deux galaxies
    La galaxie naine du Sagittaire a traversé à plusieurs reprises, dans le passé, le disque de la Voie lactée (elle finira un jour par être avalée par cette dernière) ; ces collisions pourraient même être la cause de la déformation du disque de la Voie lactée qui a l'apparence d'une roue voilée.
    La galaxie du Sagittaire a heurté au moins trois fois la Voie lactée : il y a 5 à 6 milliards d'années, il y a 2 milliards d'années et il y a 1 milliard d'années - Les collisions avec la galaxie du sagittaire déclenchent des épisodes de naissance d'étoiles dans la Voie lactée.
  • Collision Voie lactée avec Gaia-Enceladus   
    (4 fois plus petite)   
    puis fusion des deux galaxies   
    (trou noir au centre de notre Voie lactée - augmentation du taux de naissance stellaire pendant près de 4 milliards d'années !)   
    Voie lactée : Gaia confirme une collision géante il y a 10 milliards d'années    Une étoile permet de dater la collision entre la Voie lactée et une galaxie naine    Age dating of an early Milky Way merger via asteroseismology of the naked-eye star ? Indi   
  •  entre 13,2 et 11,6 10 milliards d'années
  • Collision Voie lactée avec Héraclès   
    Vestiges d'une ancienne galaxie découverts dans le halo sphérique de la Voie Lactée.   
  •   10 milliards d'années
  • La galaxie d'Andromède a englouti plusieurs galaxies, et finira par croquer la nôtre   
    Andromède aka M31 aka Messier 31 -comme toutes les galaxies- a grossi en en absorbant des plus petites (des traces se retrouvent dans le halo sous forme d'amas globulaires)   
    2 périodes d'accrétion 1-il y a 10 Ga, 2-il y a 1 Ga (M32p il y a 2 Ga) Two major accretion epochs in M31 from two distinct populations of globular clusters (Nature)   
    Galaxie d'Andromède : son violent passé dévoilé (Futura)   
  •  10-1 Ga (Andromède située à 2,25 al de la Voie Lactée)
  • La naissance d'un trou noir massif intermédiaire aurait été observée pour la première fois (trous noirs compris entre 52 et 133 masses solaires jamais observés auparavant)
    deux trous noirs 66 et 85 fois plus massifs que notre soleil se sont enroulés l'un dans l'autre, s'unissant pour former un trou noir 142 fois plus massif que notre soleil.   
    ... environ huit fois plus d'énergie que celle contenue dans les atomes de notre soleil, le tout sous forme d'ondes gravitationnelles... cataclysme si intense qu'il a engendré des oscillations dans la courbure de l'espace-temps... oscillations dans la courbure de l'espace-temps, signal (baptisé GW190521) capté par deux observatoires - LIGO aux États-Unis et Virgo en Italie.   
  •    >7 milliards d'années (17 Gal)
  • Flambée de formations de nouvelles étoiles dans notre Voie lactée   
  •    6,6 milliards d'années
  • 1ère collision de Sagittaire et de notre Voie lactée    The recurrent impact of the Sagittarius dwarf on the star formation history of the Milky Way   
  •    5,7 milliards d'années
  • Godzilla : la planète qui ne devrait pas exister - Kepler-10c de la constellation du Dragon, située à 560 années-lumière de la Terre... aberration physique... 17 fois plus lourde que la Terre (cette megaplanète devrait être gazeuse comme Jupiter ou Saturne), orbitant autour d'une étoile 2 fois plus âgée que le Soleil    
  •    x milliards d'années
  • Soleil   
    disque protoplanétaire   
    L'enveloppe de gaz et de poussières qui entoure le Soleil naissant s'aplatit en un disque ; les poussières s'agrègent pour former des planétésimaux (la "mère" du Soleil s'appelle "Coatlicue").
    Notre système solaire formé en moins de 200.000 ans ?
    L'histoire du Soleil se lit dans les cernes des arbres
  •    4,568 milliards d'années
       (25ème révolution autour de la voie lactée
       Durée de la révolution 200 Ma ; 805 000 kilomètres par heure
       25ème période d'activité solaire de type M -A B C M X- depuis le milieu du XVIIIème s. - cycle de 8-14 ans)
  • formation de la Terre   
    Phase d'accrétion   
    En moins d'un million d'années, les petits corps entrent en collision et s'amalgament, par strates successives. La Terre commence à prendre forme.
    Atmosphère anoxique (sans oxygène - chargée en CO2)   
    collisions de météorites   
    océans chauds, acides et stérilisés par les UV   
    La Terre a aussi été un enfer - "Quand la Terre s’est formée, il y a 4,57 milliards d’années, il s’est produit un intense dégazage. Parmi les gaz qui se sont échappés du manteau, figuraient d’abord l’hydrogène et l’hélium, que la gravité de la Terre n’a pas pu retenir, puis la vapeur d’eau et le dioxyde de carbone" - pression de 40 à 210 bars, t° de 200 à 250°C.   
  •    4,567 milliards d'années
       (62 millions d'années après formation du système solaire)
       La T. tourne sur elle-même en 23 h 56 min 4,1 sec à la vitesse de 1.670 km/h
       La T. tourne autour du S. en 365 j 5 h 48 min à la vitesse de 106.200 km/h
  • Différenciation   
    La Terre grossit, refroidit et se différentie. Les éléments lourds tombent vers le centre, formant le noyau.
    La croûte terrestre et le manteau se constituent
    (John Valley, Wisconsin-Madison U)   
  •    4,567-4,561 milliards d'années
  • La Terre est soumise à de nombreux chocs. C'est le verni tardif, puis 400 millions d'années plus tard, le grand bombardement tardif.
  •    4,56 milliards d'années
  • Jupiter aurait avalé une planète géante il y a plus de 4,5 milliards d'années (Futura Sciences)
  •    > 4,5 milliards d'années
  • Choc Terre et Théia   
    Un objet céleste de la taille de Mars, Théia, percute la planète. L'impact la secoue jusqu'au noyau. L'atmosphère primitive est éjectée.
    Des débris de cette collision naîtra la Lune
    Au cœur du manteau terrestre, les vestiges d'une autre planète
    thesciencenewspicture (Instagram)
  •    4,561 4,425 milliards d'années
  • Il y a environ 3,8 à 4 milliards d'années, la Terre fut victime du Grand Bombardement tardif ; une mystérieuse pluie d'astéroïdes et de comètes s'abattit sur la plus grande partie de sa surface et cribla aussi largement la Lune... Le Grand Bombardement (National Geographic)
  •    de 4 à 3,8 milliards d'années
  • Une explosion a secoué la Voie lactée il y a 3,5 millions d'années, et nos lointains ancêtres ont pu l'admirer
    Un immense nuage d'hydrogène aurait plongé près du trou noir et engendré ce formidable débord d'énergie
    Ce même événement a sans doute donné naissance aux deux bulles de Fermi, qui s'élèvent au-dessus et en dessous du plan de notre galaxie
    Des impacts à 200.000 années-lumière
  •    3,5 milliards d'années
  • Des tsunamis géants auraient frappé Mars il y a 3,4 milliards d’années (National Geographic)
    Tsunami waves extensively resurfaced the shorelines of an early Martian ocean (Nature)
  •    3,4 milliards d'années (Mars)
  • Cataclysme ayant touché Mars (théorie de l'impact géant pour la formation de Phobos et Deimos)...
  •    3 milliards d'années (Mars)
  • 2ème collision de Sagittaire et de notre Voie lactée    The recurrent impact of the Sagittarius dwarf on the star formation history of the Milky Way   
  •    1,9 milliard d'années
  • 3ème collision de Sagittaire et de notre Voie lactée    The recurrent impact of the Sagittarius dwarf on the star formation history of the Milky Way   
    Collision entre la Voie lactée et la galaxie-naine du Sagittaire (collision supposée être à l'origine des bras de la Voie lactée) - la galaxie du Sagittaire semble à l'agonie, lentement démantelée par les forces de marée de la Voie lactée.   
  •    1 - 0,85 milliard d'années
  • Evénement encore mystérieux il y a 715 millions d'années (Futura Sciences)
    Could Venus have been habitable? (EuroPlanet)
    EPSC2019 (Michael Way) - La vie a pu exister sur Vénus durant trois milliards d’années (L'Univers de la géologie) : océan pendant 3 Ga (de 2,9 à 0,715 Ga, températures entre 20 et 50°C, possible apparition vie il y a 1 Ga,
    "selon les planétologues, il y a environ 715 millions d'années, quelque chose a conduit à une injection massive de gaz carbonique dans l'atmosphère de Vénus, entraînant à terme un effet de serre"
    actuellement enfer, D/H>150 fois Terre, surface jeune remaniée vers ca 500 Ma, pas de traces d'impacts, pas de trace de tectonique des plaques, épais nuages, pression atmosphériques de 90 bars, 462°C, pluies d'acide sulfurique...
  •    715 millions d'années (Vénus)
        grand bouleversement il y a 715 millions d'années (emballement rapide de l'effet de serre)
  • Sagittaire pourrait avoir traversé le disque de la Voie lactée encore assez récemment, il y a quelques centaines de millions d'années et elle est actuellement très proche d'elle avec qui elle finira pas fusionner d'ici 100 millions d'années.   
  •    qq centaines de millions d'années


  • Encelade et Europe pourraient abriter la vie (du méthane, du dioxyde de carbone, de l'ammoniac, de l'oxygène et de l'hydrogène moléculaire ainsi que plusieurs composés aromatiques et des sels de sodium ont été identifiés - présence d'eau, représentée par l'océan sub-glaciaire, et de l'énergie issue des cheminées hydrothermales qui peuplent le fonds océanique... panspermie ? biogénèse ?)   
    Vie extraterrestre : des molécules organiques découvertes sur Encelade, Lune de Saturne   
    Low-mass nitrogen-, oxygen-bearing, and aromatic compounds in Enceladean ice grains   
    Vie extraterrestre : l'analyse des geysers d'Encelade et Europe s'annonce prometteuse   
  •  actuel - Encelade, lune de Saturne
        actuel - Europe, lune de Jupiter
  • Etoile la plus proche de notre soleil, la naine rouge Alpha du Centaure C, située à environ 4,24 années-lumière de notre système solaire - 2 planètes gravitent autour : Proxima Centauri b, 1,3 fois la Terre et Proxima Centauri c, une hypothétique "super-Terre" de 6 fois la masse de la Terre.   
    Une nouvelle Super-Terre pourrait avoir été détectée près d'Alpha du Centaure C   
  •  actuel (Soleil et Alpha du Centaure C)
  • Le mystère du "grand assombrissement" de Bételgeuse a été résolu   
    ... étoile de la constellation d'Orion, 700 al de la Terre, âgée de 8 millions d'années... la supergéante rouge a perdu 2/3 de son éclat fin 2019-début 2020 (consommation de la quasi totalité de son hydrogène avant de consommer l'Helium pour former Carbone, Néon, Oxygène, Silicium, etc jusqu'au Fer ; éjection de "poussière d'étoile" : les étoiles en fin de vie dispersent des éléments lourds et ensemencent ainsi l'univers jusqu'à leur explosion en supernova)   
  •  actuel (Bételgeuse)
  • La Voie lactée est en train d'absorber la galaxie du Sagittaire...   
    (Sagittaire et Voie lactée sont entrées en collision plusieurs fois - cf 5-6, 2 et 1Ga - Chaque collision a dépouillé la galaxie du Sagittaire d'une partie de son gaz et de sa poussière, laissant la galaxie plus petite après chaque passage)   
    Actuel épisode de formation stellaire accru. Une nouvelle vague d'étoiles est en train d'apparaître au cœur de la Voie lactée...   
    Sagittaire est actuellement très proche de la Voie lactée avec qui elle finira pas fusionner d'ici 100 millions d'années.   
  •  actuel et avenir d'ici 100 millions d'années
    (Voie lactée et Sagittaire)
  • La Galaxie entrera en collision avec le Grand Nuage de Magellan dans environ un milliard d'années, bien avant la collision anticipée avec la galaxie d'Andromède.   
  •  avenir d'ici 1 milliard d'années
    (Voie lactée et Grand Nuage de Magellan)
  • Andromède et la Voie lactée foncent l'une vers l'autre à la vitesse de 402.000 km/h et entreront en collision de front tangentielle dans 4,5 4 Ga -> "Androlactée" (les étoiles cependant ont peu de chance de se heurter et notre soleil devrait s'en sortir mais à ce stade, le soleil sera en train de devenir une étoile géante rouge)...   
  • Nous savons que notre galaxie entrera en collision avec sa voisine Andromède. Mais quand ?   
  • First Gaia Dynamics of the Andromeda System: DR2 Proper Motions, Orbits, and Rotation of M31-Andrmeda and M33-Triangulum   
  •  avenir dans deux à quatre milliards d'années
    (Andromède et Voie lactée
    durant des millions d'années)


  • Hidden Passage: Could We Spy a Traversable Wormhole in the Milky Way’s Heart?   
  •  théorie alternative - trous de vers
  • Les nouvelles théories de l’espace-temps   
  •  Les nouvelles théories de l’espace-temps
  • Du plasma plus rapide que la lumière à l’origine des courbes de luminosité des sursauts gamma   
  •  ??? plus rapide que la lumière ???
  • La matière noire est-elle « floue », quantique et superfluide ?   
  •  ??? matière noire ???



  • * L'univers -1er cours de cosmologie
    * 13 milliards d'années d'évolution galactique simulées pendant un an avec 16000 processeurs
    * VIDEO. 13,7 milliards d'années en moins de 3 mn : un résumé de l'Univers
    * L’histoire de la Terre racontée en 23 minutes et 34 secondes
    * Le BIG BANG - comment fabriquer l'univers ?
    * How, exactly, does planet Earth move through the Universe?

    Voie lactée : 600 km/s
    Soleil autour de la Voie lactée : 230 km/s
    Terre autour du Soleil : 29,8 km/s
    Terre sur elle-même (équateur) : 0,46 km/s

    Planètes système solaire
    (phrases mnémotechniques)
    *«MEs Vieilles Tortues MArchent Justement Sur Un Ninja»
    *«Mon Voisin Très Malin A Justement Surpris Une Naine»
    *«MErcredi Viendras-Tu MAnger, Jean, Sur Une Nappe ?
    *Mon Vaisseau Te Mènera Jusque Sur Une Nouvelle (Planète)
    *Mon Vieux, Tu Me Jettes Sur Une Nouvelle (Planète)
    *Mon Vélo Te Mène Jusque Sur Un Nez Pointu
    *Mon Vieux Toutou Médor Joue Sur Un Nuage

    Rotation periods : (relative to stars)
    Mercury: 58d 16h
    Venus: 243d 26m
    Earth: 23h 56m
    Mars: 24h 36m
    Jupiter: 9h 55m
    Saturn: 10h 33m
    Uranus: 17h 14m
    Neptune: 16h
    (Dr James O'Donoghus, Nasa)



     
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      -> Les premières minutes de l'univers
  • Il y a 13,77 milliards d'années : photons engendreront temps, espace et matière.
    10-43 seconde   Temps de Planck
    Limite de validité de la physique d'aujourd'hui
    10-32 seconde   Inflation
    L'univers se dilate plusieurs millions de milliards de milliards de fois
    10-20 seconde   Plasma quarks-gluons
    A l'issue de l'inflation, l'univers est une soupe de particules, essentiellement des quarks et des gluons
    10-12 seconde   Protons et neutrons
    L'univers se refroidit rapidement. Les quarks s'associent pour former protons, neutrons, électrons, particules exotiques et leur correspondant en anti-matière
    0,01 milliseconde   Noyaux
    Protons et neutrons s'unissent pour former les noyaux atomiques
    3 minutes   Atomes
    Les électrons se lient aux noyaux pour constituer des atomes légers : hydrogène, deutérium, hélium, lithium, béryllium,

    200 millions d'années
    et durant 500 000 ans
      fusion hydrogène, hélium -> atomes carbone, néon, oxygène, silicium, soufre, etc.
    fer, premières générations d'étoiles,
    ...   réactions nucléaires : cuivre, plomb, uranium.
    Top of page  

      -> Les principaux composants du cosmos
    énergie noire   69,2 68,3 %   (responsable de l'expansion de l'univers)
    matière ordinaire   4,9 %
    matière noire   25,9 26,8 %   (Fred Zwicky, 1933 - cohésion gravitationnelle des amas stellaires)
    (Wimps-Weakly Interactive Massive Particles)
    Matière noire
    (Wikipédia)
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      -> Les particules élémentaires
  • modèle standard - 3 familles de 4 constituants élémentaires de la matière : 6 quarks (nucléons) et 6 leptons (électrons et neutrinos) + 4 particules médiatrices de force (photon, gluon, boson W, boson Z) + boson de Higgs)
  • supersymétrie - à l'étude - chaque particule du modèle standard aurait son équivalent supersymétrique à plus haute énergie...
  • ... apparait un monde miroir du nôtre qui aurait existé au cours des premières fractions de seconde de l'existence de l'Univers ; le modèle standard en serait la version basse énergie.

    Particules - Quarks Leptons
    Masse
    croissante
    - Down Up Electron Neutrino
    de l'électron
    - Strange Charme Muon Neutrino
    du Muon
    - Beauté
    (bottom)
    Top Tau Neutrino
    du Tau
    - Gluon - - - -
    Charge
    électrique
    - -1/3 +2/3 -1 0
    Quarks et leptons sont les plus élémentaires des particules. Les quarks s'assemblent grâce aux gluons pour former protons et neutrons.
    Baryons :
      Proton = 2 quarks Up + 1 quark Down + 98 % masse de gluon
      Neutron = 2 quarks Up + 1 quark Down + 1 électron + 98 % masse de gluon
    Mesons :
      Meson = 2 quarks
    Kaons :
    Pions :
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      -> Les 4 interactions régissant le monde d'aujourd'hui
    Théorie Temps
    Energie
    Séparation Forces particules
    électromagnétique Photon
    Univers aujourd'hui 10-12s
    10+2GeV
    Sép.Electrom
    +Faible
    nucléaire faible Bosons W Z
    grande Unification 10-35
    10+15
    Sép.Electrom.Faible
    +Forte
    nucléaire forte Gluon
    théorie du tout 10-43
    10+19
    Sép.Electrom.Faible.Forte
    +Gravitation
    gravitationnelle Graviton
    5ème force ?
    WIMP - Weakling Interaacting Massive Particle (particule supermassive interagissant très faiblement avec la matière)
    la force électromagnétique   fait du photon - responsable des phénomènes électrique et magnétique de la lumière et de la chaleur, d'échange de charge électrique et de phénomènes magétiques ; elle permet à l'électron de s'associer au noyau
    la force nucléaire faible   courte portée - véhiculée par les bosons Z0, W* et W-, responsables de l'instabilité de la matière par certaines formes de désintégration radioactive
    l'interaction forte   courte portée - assurée par les gluons. Ceux-ci lient entre eux les quarks, constituants de neutrons et protons, et maintient ces derniers dans le noyau de l'atome
    la gravitation   Due à la courbure de l'Espace-temps, elle est responsable de l'attraction des corps massifs entre eux : <
    chute des corps, ronde des planètes, dynamique des galaxies.
    la 5ème force   ... maintenant soupçonnée par la découverte de nouvelles particules...
    Au temps de Plank, ces 5 4 interactions constituaient une seule et même force.
    Stephen Hawking tente d'élaborer une "Théorie du tout"/"Théorie de la grande unification" afin d'intégrer la gravitation dans le monde quantique.

    Radioactivité :
  • Alpha - émission He42++ (noyau d'Hélium)
  • Bêta - émission de neutrinos
  • Gamma - émission de photons


  •   -> Le bruit de fond des premiers âges
    Envisagé par George Gamow, puis oublié, Robert Wilson et Arno Penzias détectent en 1964 le "Fond diffus cosmologique" qui est la relique de la première lumière libérée dans le cosmos 376.000 ans après le Big Bang.
    Avec le projet des Bell Labs, de mesurer les ondes radio émises par la Voie lactée et devant étalonner leurs appareils, Wilson et Penzias ne parviennent pas à éliminer, malgré les efforts apportés et les soins vérifiés, un étrange bruit de fond ininterrompu, d'intensité constante, dans toutes les directions de l'espace (ne provenant donc ni de la Terre, ni de la Voie lactée, ni d'aucune autre source ponctuelle) avec une longueur d'onde de 7,36 cm, une température de 3°K. Après consultation de Princeton (James Peebles, Robert Dicke, Peter Roll et David Wilkinson), la conclusion est que ce signal incessant correspond à la lumière qui a jailli partout dans l'espace quand les premiers atomes ont été créés.
    Deux papiers sont publiés en 1965 dans Astrophysical Journal :
    - l'un par Wilson et Penzias, décrit le "fond diffus cosmologique".
    - l'autre et par les chercheurs de Princeton, explique les conséquences pour la théorie du Big Bang.
    Wilson et Penzias obtiennent le Nobel de physique en 1978.
    Des recherches recentes établissent la cartographie de l'écho lumineux du Big Bang : en 2001, Cobe/WMap de la NASA, en 2009, Plank de l'ESA.
    La température résiduelle du cosmos est mesurée à 2,7255 Kelvins.
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      -> Le chaînon manquant
    Quel a été, au juste, le déclencheur de la Renaissance cosmique ? Fabriquer une étoile est chose difficile : il y a une différence de rapport de densité de 10 puissance 30 entre le milieu interstellaire et les étoiles !
    Qui a fabriqué ces riches ingrédients que l'on retrouve dans les plus vieilles étoiles visibles, cette fameuse première génération stellaire ("de génération III"), qui a cuit dans son four interne l'hydrogène et l'hélium, et a fabriqué par fusion nucléaire, les tous premiers éléments lourds ?

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      -> Les spécialistes
        Kenneth Lanzetta (Université de New York)     Jean-Pierre Chieze (Commissariat à l'Energie Atomique)
        Tom Abel (Harvard Smithsonian Center, USA)     Vincent Coudé du Foresto (observatoire de Paris-Meudon).

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