Les premiers instants de l'univers observés par des physiciens

Cette percée en cosmologie a résulté d’observations, avec le télescope BICEP2 situé dans l’Antarctique, du fond diffus cosmologique, un faible rayonnement laissé par le Big Bang.
Photo: Tété-Québec Cette percée en cosmologie a résulté d’observations, avec le télescope BICEP2 situé dans l’Antarctique, du fond diffus cosmologique, un faible rayonnement laissé par le Big Bang.
Des physiciens américains ont annoncé lundi avoir détecté les toutes premières secousses du Big Bang, confortant ainsi cette théorie de la naissance de l’univers il y a près de 14 milliards d’années, une avancée majeure en physique.

Cette première détection de ces ondes gravitationnelles primordiales, prévues dans la théorie de la relativité d’Albert Einstein, confirme l’expansion extrêmement rapide et violente de l’univers dans la première fraction de seconde de son existence, une phase appelée l’inflation cosmique.

Percée scientifique majeure, ce résultat, qui confirme l’hypothèse émise en 1979 par le physicien américain Alan Guth, est le fruit d’observations du fond diffus cosmologique — un faible rayonnement laissé par le Big Bang — réalisées grâce au télescope BICEP2 au pôle Sud.

« C’est l’endroit sur Terre le plus proche de l’espace où le ciel est le plus sec, le plus clair et le plus stable, expliquent les auteurs de l’étude. C’est idéal pour observer les micro-ondes diffuses provenant du Big Bang. »

La détection de ce signal est « l’un des objectifs les plus importants en cosmologie aujourd’hui et résulte d’un énorme travail mené par un grand nombre de chercheurs », a souligné John Kovac, professeur d’astronomie et de physique au Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, responsable de l’équipe de recherche BICEP2 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization), qui a fait cette découverte.

« C’est comme chercher une aiguille dans une botte de foin, mais à la place, nous avons découvert un pied-de-biche », a dit le physicien Clem Pryke de l’Université du Minnesota, coleader de l’équipe.

Pour le physicien théoricien Avi Loeb, de l’Université de Harvard, cette avancée apporte « un nouvel éclairage sur certaines des questions les plus fondamentales, à savoir pourquoi nous existons et comment a commencé l’univers ».

« Non seulement ces résultats sont la preuve irréfutable de l’inflation cosmique, mais ils nous informent aussi du moment de cette expansion rapide de l’univers et de la puissance de ce phénomène », explique-t-il.

Les données recueillies « confirment aussi la relation profonde entre la mécanique quantique et la théorie de la relativité générale », soulignent ces astrophysiciens. La physique quantique décrit des phénomènes à l’échelle atomique que la relativité générale ne peut expliquer.

Nouvelle frontière

En se déplaçant, les ondes gravitationnelles compressent l’espace, ce qui produit une signature très distincte dans le fond cosmologique. Comme les ondes lumineuses, elles sont polarisées, une propriété décrivant l’orientation de leurs oscillations.

« Notre équipe a cherché un type particulier de polarisation… propre à la lumière ancienne », dans la traque des ondes gravitationnelles cosmiques, précise Jamie Bock, du California Institute of Technology en Californie, un des coauteurs de ces travaux.

« Cette caractéristique d’une polarisation “en tourbillon” est la signature unique des ondes gravitationnelles… et c’est la première image directe de ces ondes à travers le ciel primordial », souligne Chao-Lin Kuo, un physicien de Stanford, et autre membre de l’équipe de recherche.

Pour Tom LeCompte, un physicien spécialiste des hautes énergies au Cern et au Laboratoire national Argone près de Chicago, qui n’a pas participé à ces travaux, cette percée « est la plus grande annonce en physique depuis des années ».

« Cela peut potentiellement donner le prix Nobel » à leurs auteurs, a-t-il dit à l’AFP comparant cette avancée à la découverte du Boson de Higgs en 2012, la clef de voûte de la théorie du Modèle standard, la particule élémentaire qui donne leur masse à nombre d’autres particules.

Cette détection directe des ondes gravitationnelles est « remarquable et enthousiasmante » dans la mesure où elle permet de voir ce qui s’est passé « le premier instant après le Big Bang », a-t-il poursuivi.
23 commentaires
  • Michel Lavigne - Inscrit 17 mars 2014 14 h 48

    science ou fabulation?

    Un signal, une minuscule fluctuation, a été observé dans un appareil de mesure. Il a été interprété comme étant une évidence de l'inflation de l'univers. Mais il ne s'agit réellement que d'un faible signal dans un appareil de mesure. Rien de plus. Tour le reste n'est que construction de l'esprit. Pour moi, c'est de la pure fabulation à laquelle je ne crois plus. L'univers est plus que des faibles signaux dans un détecteur. Le Big Bang, c'est juste une théorie, pas nécessairement pas la réalité sauf pour ceux qui y croient.

    • Gaetane Derome - Abonnée 17 mars 2014 16 h 47

      Ce qui est fabulation,M.Lavigne,c'est plutot ce qu'on a jamais pu observer
      c'est-a-dire des Dieux ou un Dieu..

    • Gaetane Derome - Abonnée 17 mars 2014 16 h 47

      Ce qui est fabulation,M.Lavigne,c'est plutot ce qu'on a jamais pu observer
      c'est-a-dire des Dieux ou un Dieu..

    • Pierre Lefebvre - Inscrit 18 mars 2014 05 h 34

      M. Lavigne, si vous marchez dans la neige durant une certaine période et qu'à un moment donné vous vous retournez, vous pourrez remarquer vos traces de pas dans celle-ci et retrouver votre point d'origine.

      Certains chercheurs ont remarqué que toutes les galaxies se déplacent et toutes vont dans des directions différentes. En retraçant leur parcours, ils ont remarqué qu'elles convergeaient toutes vers un point central. Ils ont donc conclu, tout comme vous, que ce point central était l'origine.

      Maintenant, vous pouvez y croire ou pas, mais je vous suggère de croire que les pas laissés dans la neige sont les vôtres, car autrement vous ne retrouverez jamais le chemin de la maison.

      Aussi, cet appareil qui a détecté ces fluctuations n'existait pas il y a quelque temps, donc nous pouvions douter de leur existence. Qu'arrivera-t'il quand ils construiront un appareil encore plus précis ?

      Effectivement, je ne suis pas d'accord avec leur «conclusion» (si vous m'avez lu) mais, il y a quelque chose là de très intéressant. Nous avons un élément de plus avec lequel travailler qu'on ne peux pas repousser du revers de la main.

      Mme Derome, avec tout mon respect, votre propos est hors sujet. Le désir de ne pas voir de dieux nul part est aussi nocif que d'en voir partout. Ça limite le champs de vision.

      Bonne journée.

      PL

    • Nicole Ste-Marie - Abonnée 18 mars 2014 10 h 20

      Le Bing Bang c'est juste de la théorie concernant la création de l'univers, j'accepte votre propos M. Lavigne.
      Maintenant parlez moi donc du concret de la création de l'univers dans les bibles et bouquins religieux M. Lavigne!

    • Michel Lavigne - Inscrit 18 mars 2014 14 h 54

      Vous avez le droit de croire au Big Bang. Mo, je n'y crois pas. L'avez-vous vu de vos propres yeux ou avez vous une foi aveugle en la science? Vous comprenez ce que je veux dire? Et oui, j'ai étudié la physique des particules et la cosmologie.

    • Gaetane Derome - Abonnée 18 mars 2014 15 h 17

      M.Lefebvre,
      La science se remet toujours en question au fur et a mesure des decouvertes.Les religions,elles,sont fixes et ne se remettent jamais en question et c'est en celles-ci que je ne crois pas.Je ne nie pas que pour plusieurs les rites religieux,comme les prieres,peuvent avoir un effet anxiolytique.Pour moi,la nature avec sa faune et sa flore a ce meme effet,et c'est tres sain.
      Par ailleurs,je suis agnostique,je reste ouverte,mais on ne me fera pas accroire que l'univers date de 6 milles ans a peine comme certaines religions veulent bien le dire..
      Et meme si l'humain parfois me decoit,quand je lis un article comme celui-ci les paroles de Brel me reviennent en tete:"Toi,tu n'es pas le bon Dieu.Toi,tu es beaucoup mieux.Tu es un homme."

    • Pierre Lefebvre - Inscrit 20 mars 2014 13 h 58

      Mme Derome, je veux bien croire que vous êtes agnostique, alors, pourquoi vous servir d'arguments auquels vous ne croyez même pas ? C'est vous qui avez levé le sujet sur la non possibilité d'un ou des dieux sur un sujet qui est plutôt naturel comme l'apparition d'un univers d'où provient justement la nature avec sa faune et sa flore.

      Soyez agnostique jusqu'au bout et laissez le chat dormir.

      Bonne journée.

      PL

  • Tristan Roy - Inscrit 17 mars 2014 15 h 11

    Plus vite que la lumière?

    La matière innitiale du Big Bang aurait voyagé plus vite que la lumière dans les premiers moments, c'est donc possible..!

    "En se déplaçant les ondes gravitationnelles compressent l’espace"

    Si nous pouvons reproduire ce phénomène au profit d'un vaisseau spatial, nous pourrons créer la distortion spaciale, le "warp drive" et enfin explorer les étoiles...

    • Yvan Dutil - Inscrit 18 mars 2014 07 h 40

      Pendant la phase de l'inflation, la taille de l'Univers a cru beaucoup plus vite que la lumière. Mais, il n'y avait pas d'information transmise, ce qui est correct du point de vue de la relativité.

  • Pierre Lefebvre - Inscrit 17 mars 2014 15 h 14

    Très belle découverte

    Très belle découverte que ces «tourbillons» cosmiques primordiaux enfin prouvés. Ça me confirme dans ma théorie personnelle que la gravité n'est qu'une résultante de la direction inversée locale de l'expansion de l'univers originel. Ils y arrivent tranquillement.

    Sauf que la dernière affirmation est encore tendancieuse «Cela permet de regarder encore plus loin dans le temps»... Il ne pourront regarder très loin pendant très longtemps si effectivement, comme c'est dit au début de l'article tout ceci est arrivé «dans la première fraction de seconde de son existence». Ils n'ont donc que quelques fractions de secondes à trouver, parce qu'avant... il n'y avait pas d'espace, ni de distance donc pas de temps. Combien de temps passeront-ils à étudier un temps nul sur une distance nulle dans un espace nul ? Y a pas de «avant» quand il n'y a pas de temps. À vous de juger.

    Autre conclusion hâtive : «comparant cette avancée à la découverte du Boson de Higgs en 2012, la clef de voûte de la théorie du Modèle standard, la particule élémentaire qui donne leur masse à nombre d’autres particules.» Cette découverte des tourbillons cosmiques se créant où l'univers est plus dense peut tout aussi bien être interprété comme «l'univers est plus dense à cause des tourbillons cosmiques transposant la direction vers l'extérieur de l'univers en général vers un point central vers le centre de ces déformations», Ce qui éliminerait du fait même le besoin d'avoir une autre force pour donner de la masse autre que l'accrétion de densité. À eux de le prouver. Moi, j'ai attendu jusqu'à aujourd'hui pour trouver dans leurs découvertes ce que j'avançais «Les tourbillons cosmiques». J'ai le temps de mon côté.

    Bonne journée.

    PL

  • Jean-Pierre Audet - Abonné 17 mars 2014 18 h 41

    Rencontre de la Relativité et du Quantique

    Déjà Plank avait découvert que, dès les premières secondes de l'univers, le chercheur atteignait (ou frappait?) un mur, dans le sens qu'avant ce temps très proche du Big Bang, l'astrophysique rejoignait la physique des particules élémentaires sur lesquelles aucune prédiction de pouvait tenir. Avant ce moment primordial, on ne pouvait faire que des hypothèses statistiques, tout comme présentement dans la physique quantique. Le fameux boson de Higgs est quand même visible durant une fraction de seconde, ce qui n'est pas le cas du début de l'univers précédant le mur de Plank. Le mystère est partout, du tout début à maintenant. Bien malin qui arrivera à le percer.

    • Pierre Lefebvre - Inscrit 18 mars 2014 04 h 55

      «Le fameux boson de Higgs est quand même visible durant une fraction de seconde,»

      M. Audet, dire qu'un bozon qui n'a pas été encore découvert est visible sur quelque période de temps est légèrement étirer la sauce.

      Le mur de Planc est exactement le point où apparait une seule particule, la première et elle forme tout ce qui existe à ce moment-là avant de devenir autre chose plus tard à plus ou moins longue échéance, jusqu'à nous qui l'observons.

      C'est beau, c'est grand, mais ce n'est plus un mystère.

      Bonne journée.

      PL

  • Rudolf Bertrand - Inscrit 17 mars 2014 21 h 53

    Commentaires sur les commentaires

    Avant de de commenter les bouts de texte du journaliste, sans veritable contexte, des conversations de celui-ci avec les chercheurs, bouts de texte qui appuyaient ou non vos conceptions de l'univers, avez-vous lu et compris d'abord les publications ou rapports de ces chercheurs?
    Rudolf bertrand, D.Sc.

    • Pierre Lefebvre - Inscrit 18 mars 2014 08 h 56

      M. Bertrand, y a-t'il quelque chose d'autre que ces gens oublient de nous dire dans le texte de l'article ? Un détail non couvert de cette découverte ? Il nous présente leurs conclusions.

      Nous pouvons extrapoler toute la semaine sur leur interprétation de ce qu'ils ont vu ou bien regarder nous-même cette découverte pour en saisir le sens.

      Il n'y a que deux choix possibles, c'est vrai ou c'est faux ce qu'ils ont vu. Si nous acceptons que c'est vrais, nous ne pouvons affirmer avec autant de sûreté leurs conclusions.

      S'il m'apparait comme évident que ces chercheurs n'auront pas grand «temps» à étudier le «temps avant» le Big bang parce qu'il n'y a effectivement pas beaucoup de «temps qui s'y est passé», je ne pourrais qu'en conclure qu'ils ont d'autres projets, comme par exemple «ne pas trop défaire leurs conclusions passées»; mais ceci ne serait que présomption et procès d'intention.

      Je ne vais donc que faire comme eux et réaffirmer ma position sur la chose et redire que : Tout est mouvement. L'univers s'est créé par un mouvement directionnel dans tous les sens à l'intérieur duquel d'autres mouvements contraires se sont retournés vers des centres locaux qui ont fini par se condenser en matière.» Ceci ne demande aucune autres forces superflues et non prouvées; ou considérer que ces forces ne sont que des résultats d'une action qui les précède.

      P.S. Ceci n'est qu'une hypothèse, vous avez le droit de ne pas être d'accord.

      Des conclusions, on en a eu des tonnes : Nous avions conclu que la terre était plate car nous n'en tombions pas. Nous avions conclu qu'elle était au centre du monde, car tout en faisait le tour. Nous avions plus tard conclu que le soleil était le centre du monde, car encore tout en faisait le tour. Nous avions conclu qu'il n'y avait pas d'autres planètes que celles qui faisaient le tour de notre soleil et ils en découvrent 85 par semaines.

      Un jour, nous devrions peut-être arrêter de sauter aux conclusions trop rapidement