«Horizon» traite de nos questionnements sur le cosmos

La formation de notre système solaire
Photo: Live / GOTO inc La formation de notre système solaire

Le nouveau film Horizon qui prend l’affiche au Planétarium s’attaque au grand questionnement qui nous taraude tous : comment l’Univers s’est-il formé ? Comment en est-il venu à permettre la vie sur Terre ? Et il y répond de façon admirable en présentant toutes les connaissances acquises jusqu’à maintenant sur la question.

Enfin, le Planétarium Rio Tinto Alcan présente un film qui rassasiera les amateurs d’astronomie ayant soif de comprendre comment l’Univers s’est constitué et comment il a évolué ! Ces derniers sortiront du visionnement ravis d’avoir compris les concepts fondamentaux de cosmologie permettant de répondre à ces questions. Des concepts a priori complexes, mais que la magie d’une bonne vulgarisation, d’une approche multimédia enlevée et d’un scénario captivant a réussi à rendre simples et limpides.

Pour parvenir à un tel exploit, le réalisateur Hiromitsu Kohsaka remonte dans le temps en nous faisant revivre les grandes découvertes qui ont contribué à notre compréhension de la genèse de l’Univers.

Il met d’abord en scène Edwin Hubble qui découvre, en 1924, que la nébuleuse d’Andromède est en fait une galaxie située à l’extérieur de la Voie lactée, somme toute qu’une galaxie parmi d’autres dans l’Univers, qui s’avère beaucoup plus vaste qu’on ne le croyait à l’époque.

Mais cette découverte a été rendue possible grâce à la contribution d’une femme, Henrietta Swan Leavitt, qui, en 1912, met au point une méthode permettant demesurer la distance qui nous sépare des étoiles. Parvenue à estimer la luminosité intrinsèque d’étoiles variables de type céphéides à partir de leur période de pulsations, cette astronome comprend qu’il est possible de calculer la distance d’une étoile à partir de sa luminosité apparente, si on connaît sa luminosité intrinsèque, car plus une étoile est éloignée, moins elle nous apparaîtra lumineuse.

On fait ensuite la connaissance de Georges Lemaître, autre personnage central dont les découvertes fondamentales ont été longtemps méconnues. Ce prêtre et astrophysicien belge constate que les spectres lumineux des nébuleuses qui atteignent la Terre sont décalés vers le rouge. Il comprend alors que les autres galaxies s’éloignent de nous et que plus une galaxie est lointaine, plus sa vitesse d’éloignement est grande. Lemaître réalise alors que l’Univers est en expansion et que, par conséquent, il était beaucoup plus petit dans le passé. C’est ainsi qu’il en vient à proposer en 1927 la théorie du Big Bang.

Photo: Live / GOTO inc Le prêtre et astrophysicien belge Georges Lemaître constate que les spectres lumineux des nébuleuses qu’il observe sont décalés vers le rouge. Il comprend ainsi que l’Univers est en expansion.

Puis voilà qu’en 1965, Arno Penzias et Robert Wilson captent avec leur antenne sensible aux micro-ondes un bruit de fond mystérieux qu’ils attribuent d’abord à des saletés sur leur antenne, mais qui s’avère être le rayonnement fossile cosmologique, c’est-à-dire la lumière émise par l’Univers 380 000 ans après le Big Bang, soit au moment où la lumière des germes de galaxies et d’étoiles a enfin pu s’échapper de cette soupe dense et chaude qui se refroidissait graduellement. En raison de l’expansion de l’Univers, la longueur d’onde de cette lumière a été étirée jusqu’à l’échelle des micro-ondes qui ont pu être détectées par l’antenne. Cette découverte est pour Lemaître la preuve que l’Univers est bel et bien en expansion !

En 1989, on lance le satellite COBE (Cosmic Background Explorer) afin d’observer ce rayonnement à l’abri des perturbations atmosphériques, ce qui permet de voir que sa température n’est pas uniforme. En analysant les petites fluctuations de température de ce rayonnement fossile cosmologique, qui constitue en quelque sorte « un mur ceinturant l’Univers observable » puisqu’il s’agit de la plus ancienne image de l’Univers qu’il soit possible d’observer, on espère en apprendre davantage sur ce qui s’est produit encore plus loin dans le passé, au-delà du mur, là où on ne peut rien voir.

En 2001, le satellite WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) mesure les petites fluctuations de température avec une résolution angulaire 235 fois supérieure à celle de COBE, ce qui permet au chercheur Eiichiro Komatsu, directeur du Département de cosmologie physique de l’Institut Max-Planck d’astrophysique, en Allemagne, de déduire à partir du spectre de puissance de ces fluctuations la proportion des différents ingrédients qui composent la soupe originelle qu’était l’Univers. Il en conclut que la partie visible de celui-ci ne représente que 5 % de l’ensemble et qu’il est largement dominé par la matière noire et l’énergie sombre, des composantes invisibles dont les proportions particulières ont conduit à la genèse d’un Univers en expansion graduelle ayant permis l’émergence de la vie sur Terre.

« Si l’équilibre entre la matière noire et l’énergie sombre avait été différent, tout cela n’aurait jamais existé », lance-t-il tout en se demandant « pourquoi cet Univers nous convient si bien ? »

« Serait-ce parce que tout était déjà déterminé ? » avance-t-il d’abord, avant de conclure que « c’est poser la question à l’envers. Car, en réalité, c’est l’Univers qui nous a créés, les étoiles jusqu’aux atomes nécessaires à la vie et même la capacité qu’ont les humains de penser ».

Horizon a été réalisé par Hiromitsu Kohsaka sous la supervision de l’astrophysicien Eiichiro Komatsu. La version originale du film qui était teintée par la culture japonaise a été adaptée au Planétarium par Maxime Pivin Lapointe pour le public nord-américain.

Horizon. Au-delà des limites de l’Univers visible

Pour un public de 12 ans et plus Planétarium Rio Tinto Alcan