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UN PETIT RÉSIDU DE MATIÈRE
4 Octobre 2019 , Rédigé par André Boyer Publié dans #PHILOSOPHIE
Un bruit continu nous parvient littéralement du fond des âges et les astrophysiciens se sont mis à son écoute.
Ce bruit, qu’ils ont appelé Fond Cosmologique Micro-onde (FCM) apparait dans un premier temps homogène et isotrope[1]. Mais jusqu’à quel point ? Est-ce que, dès ses premiers instants, l’Univers ne portait-il pas en germe les galaxies, les étoiles, les planètes ?
Les chercheurs ont compris que, pour dresser une cartographie du FCM qui permettrait de reconstituer sa composition à l’origine, il fallait s’affranchir des perturbations liées à l’atmosphère, donc lancer des satellites d’observation.
À l'aide de ces derniers, Iis ont commencé par préciser les caractéristiques du FCM, un rayonnement micro-onde qui émet un flux de dix mille milliards de photons[2]par seconde et par cm2,un flux qui nous traverse en permanence. Et ce flux n'est pas négligeable, puisque le bruit que l’on perçoit comme une neige sur un écran de télévision provient en partie de ce vestige du Big Bang qu’est le FCM.
Grâce à l’observation du FCM, on a pu préciser l’âge du Big Bang : 13,8 milliards d’années. C’est la durée pendant laquelle la lumière du Big Bang a voyagé avant de nous parvenir, ou presque. Car, plus précisément, ce que nous voyons aujourd’hui dans le FCM, ce sont les structures qui étaient présentes trois cent quatre-vingt mille ans après le Big Bang, lorsque l’Univers a été suffisamment froid pour permettre la diffusion des photons.
Avant cette période, l’espace était rempli d’un plasma dense et chaud, puisque sa température dépassait les trois mille degrés Kelvin3, qui interagissait avec les photons et donc les empêchait de passer.
Il reste une question essentielle à régler : comment se fait-il que l’Univers soit aujourd’hui composé de matière, une matière dont nous sommes d’ailleurs faits ? D’autant plus que l’on sait qu’au tout début de l’Univers il n’y avait pas de matière, il n’y avait que de l’énergie puisque la température était telle que les photons, les électrons disposaient d'une énergie énorme qui leur permettait de s’associer avec l’anti-matière, les protons avec les antiprotons, les électrons avec les positrons, et d’une manière générale, chaque particule de matière se trouvait associée à son anti-particule, parfaitement semblable, sauf qu’elle était de charge opposée.
Il faut prendre conscience que, dans la soupe initiale du Big Bang, dés que la paire particule-antiparticule était créée, elle s’annihilait en redonnant l’énergie correspondante. Ce phénomène de création-destruction s'est poursuivi jusqu’à ce que l’expansion de l’Univers fasse retomber la température au-dessous du minimum qui autorisait la création de paires matière-antimatière.
Si tout avait fonctionné à la perfection, toutes les paires auraient dû s’annihiler et il n’y aurait plus aujourd’hui, comme au début du Big Bang que de l’énergie. Mais le fait est qu'il reste de la matière, puisque nous sommes constitués par cette matière. Il y a donc eu des ratés, ou si l’on écrit cela en termes d’astrophysique, on a observé une asymétrie. On a mesuré cette asymétrie grace au FCM et l’on a trouvé qu’au début de l’Univers, l’excès de matière par rapport à l’antimatière, était très faible, de l’ordre 10-9.
En d’autres termes, toute la matière qui reste dans l’Univers n’est que le milliardième de la matière originelle, le reste, neuf cent millions neuf cent quatre vingt dix neuf mille neuf cent quatre vingt dix neuf, s’étant détruit par association avec autant d’éléments d’antimatière. On peut en conclure que nous ne sommes pas grand-chose, les hommes, les êtres vivants, les roches, juste un tout petit résidu de matière.
Mais cette conclusion conduit à une question redoutable : comment expliquer que, dès le début de l’Univers, dès le Big Bang, il y ait eu un excès de matière, par rapport à l’antimatière ?
