Clefs n°68 avril 2019
Clefs n°68 avril 2019
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°68 de avril 2019

  • Périodicité : annuel

  • Editeur : CEA

  • Format : (230 x 280) mm

  • Nombre de pages : 48

  • Taille du fichier PDF : 8,7 Mo

  • Dans ce numéro : dernières nouvelles du cosmos.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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L’UNIVERS PAR ROLAND LEHOUCQ (Direction de la recherche fondamentale) DÉFINITION Qu’est-ce que l’Univers ? Roland Lehoucq est astrophysicien au Département d’astrophysique (DAp-AIM) du CEA et enseignant à l’École polytechnique. est, par définition, l’ensemble de Laurence Honnorat/Utopiales 2014 tout ce qui existe. Mais tous les événements, tous les astres ne nous sont L’Univers pas accessibles et les astrophysiciens définissent concrètement l’Univers comme l’ensemble des choses qu’ils peuvent observer grâce à leurs instruments. Cet « univers observable » est forcément fini pour deux raisons. D’abord, l’essentiel de l’information recueillie sur Terre nous parvient sous forme de lumière de toutes longueurs d’onde. Nous collectons aussi quelques particules et, depuis septembre 2015, des ondes gravitationnelles. Lumière et ondes gravitationnelles se propagent à la vitesse de la lumière, finie et à peu près égale à 300 000 kilomètres par seconde. Ensuite, on sait depuis le « Actuellement, la description la plus cohérente et la plus robuste de l’Univers est le modèle dit « de concordance » qui le décrit comme un espace homogène, isotrope, infini, de géométrie euclidienne et en expansion accélérée. » 2 - Dernières nouvelles du cosmos début du XX e siècle que les objets peuplant l’Univers, notamment les étoiles, n’ont pas toujours existé. Nous ne pouvons donc observer que des objets suffisamment proches pour que leur lumière ait eu le temps de nous parvenir depuis leur formation. Autrement dit, la finitude de la vitesse de la lumière et l’âge fini des étoiles et des galaxies se conjuguent de sorte que seule une partie de l’Univers nous est accessible directement. Nos observations sont donc limitées par un horizon dont le volume intérieur définit justement l’univers observable dont parlent les astrophysiciens. Selon le modèle cosmologique actuel, cet horizon serait aujourd’hui éloigné de 45 milliards d’années-lumière et l’univers serait âgé de 13,8 milliards d’années. Comme l’horizon maritime, l’horizon cosmologique dépend de la position spatiale de l’observateur. Il dépend aussi du temps car, à chaque seconde, arrivent des informations venant d’un peu plus loin, issues d’objets tout juste entrant dans notre horizon. Autre conséquence de la finitude de la vitesse de la lumière, un objet de l’univers observable n’apparaît donc pas comme il est au moment de son observation, mais comme il était au moment où la lumière qui nous parvient a été émise  : une galaxie, par exemple, apparaît ainsi d'autant plus jeune qu'elle est plus éloignée. Les rayons lumineux que nous recevons tissent notre cône de lumière du passé, ensemble des événements reliés à notre position spatio-temporelle - ici et maintenant - par un messager lumineux. Nous n’observons donc qu’une section (notre cône de lumière du passé) d’un volume fini de l’Univers (l’univers observable). Et encore, une partie des objets observables échappent à nos détecteurs en raison de leur faible luminosité due à leur distance spatiotemporelle considérable. Finalement, nous n’avons accès qu’à une quantité finie d’informations, perçue depuis « ici et maintenant », à partir de laquelle nous avons l’ambition de reconstruire le contenu, l’histoire et la structure de tout l’Univers. Ces obstacles posent la question de l’unicité de cette reconstruction à partir des informations partielles disponibles et donnent la mesure de la difficulté de la tâche entreprise par l’astrophysique. Curieusement, à l’échelle des durées cosmologiques, notre situation apparaît plus favorable. Actuellement, la description la plus cohérente et la plus robuste de l’Univers est le modèle dit « de concordance » qui le décrit comme un espace homogène, isotrope, infini, de géométrie euclidienne et en expansion accélérée. Si ce modèle est correct, il existe une frontière au-delà de laquelle se produisent des événements qui nous resteront à jamais invisibles, un horizon des événements bornant notre perception future de l’Univers. Dans ce cadre, notre ciel se videra de ses galaxies au fil des milliards d’années, au fur et à mesure qu’entraînées par une expansion de plus en plus rapide, elles franchiront notre horizon des événements. Dans un futur très lointain, la cosmologie, discipline déjà difficile, risque bien de devenir impossible faute d’objets à observer. Le modèle d’Univers le plus raisonnable sera sans doute celui d’un univers-île réduit à notre galaxie - qui aura fusionnée avec celle d’Andromède, modèle qui prévalait encore au tout début du XX e siècle quand a débuté la cosmologie scientifique ! Les voix de la recherche - #68 - Clefs
DANS CE NUMÉRO DERNIÈRES NOUVELLES DU COSMOS FORMATION DES ÉTOILES ET MILIEU INTERSTELLAIRE L’ÉCOSYSTÈME INTERSTELLAIRE 21 LE LONG DES FILAMENTS INTERSTELLAIRES 23 AU CŒUR DES DISQUES PROTOPLANÉTAIRES 25 PHÉNOMÈNES DE HAUTE ÉNERGIE SUPERNOVÆ  : COMPRENDRE L’EXPLOSION DES ÉTOILES MASSIVES 38 EXPLOSIONS EXTRÊMES 40 VESTIGES DE SUPERNOVÆ ET RAYONNEMENT COSMIQUE  : LE CIEL GAMMA NOUS ÉCLAIRE 42 ÉJECTIONS RELATIVISTES DANS LES MICROQUASARS 43 45 12 28 PERSPECTIVES SOMMAIRE INTRODUCTION/DÉFINITION DE L’UNIVERS 2 SOMMAIRE 3 LE POINT DE VUE DE CATHERINE CÉSARSKY 4 CONTEXTE 5 DYNAMIQUE DES ÉTOILES ET DES EXOPLANÈTES LA DYNAMIQUE SOLAIRE ET STELLAIRE 13 LES EXOPLANÈTES 16 LES INTERACTIONS ÉTOILE-PLANÈTE 18 20 COSMOLOGIE ET ÉVOLUTION DES GALAXIES LES IMPLICATIONS COSMOLOGIQUES DES GRANDS SONDAGES DE GALAXIES 29 L’ORIGINE DE L’ACCÉLÉRATION COSMIQUE  : NOUVELLE ÉNERGIE OU NOUVELLE PHYSIQUE ? 30 LES AMAS DE GALAXIES, LABORATOIRES POUR LA PHYSIQUE 32 GRANDS SONDAGES D’AMAS DE GALAXIES ET COSMOLOGIE 33 OBSERVER LA FORMATION ET L’ÉVOLUTION DE LA PREMIÈRE GÉNÉRATION D’AMAS DE GALAXIES 34 L’ÉNIGME DE LA FORMATION DES GALAXIES MASSIVES 36 37 Clefs - #68 - Les voix de la recherche Dernières nouvelles du cosmos - 3



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