La singularité initiale 

Astronomie 

L'Univers 

-13,8 milliards d'années. Singularité initiale. Le "point" contient toute l'énergie de l'Univers 

Big Bang (théorie, 1927). Époque dense, extrêmement chaude  

Max Planck, physicien allemand 1858-1947. L'un des fondateurs de la mécanique quantique. L'étude des phénomènes fondamentaux à l'œuvre dans les systèmes physiques, plus particulièrement à l'échelle atomique et subatomique 

L'ère de Planck. Les quatre interactions fondamentales sont unifiées 

Mur de Planck. La frontière, entre le monde mathématique pur et le monde physique ; la limite du temps entre l'avant et l'après Big Bang 

L'Univers entre en expansion 

Inflation (théorie, années 1980). Brève période d'expansion exponentielle 

L'énergie se transforme en particules fondamentales -électrons, photons, quarks (les constituants élémentaires des noyaux atomiques) 

Les électrons et les noyaux atomiques sont indépendants les uns des autres 

L'expansion refroidit vite l'Univers 

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Émission du fond diffus cosmologique (recombinaison). Prévu dès 1948, découvert par hasard en 1964, par Arno Penzias et Robert Wilson, radio-astronomes  

Rayonnement électromagnétique homogène, dans toutes les directions du ciel ; le pic d'émission est situé dans le domaine des micro-ondes millimétriques 

Association des noyaux atomiques (hydrogène, hélium, traces de lithium) et des électrons ; formation d'atomes d'hélium neutres. Protons -noyaux d'hydrogène (un seul proton P+)  

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Produit par le Big Bang, le gaz ionisé (particules neutres et particules chargées en électricité) se refroidit et devient neutre 

400 000 ans à 400 millions d'années après le Big Bang. L'âge sombre. Absence de lumière / rayonnement électromagnétique 

Pas d'observation possible, aucun moyen de connaître l'état de l'Univers  

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L'Aube cosmique 

Quelques centaines de millions d'années après le Big Bang. Effondrement gravitationnel 

La première génération d'étoiles s'allume. Géantes (100 000 fois plus massives que le Soleil), à la vie brève (deux à trois millions d'années) 

Elles ont explosé en supernovae et éjecté les métaux synthétisés en leur cœur 

Premières galaxies -dont les galaxies spirales (la Voie lactée) 

Réionisation. Les atomes sont ionisés par le rayonnement intense de ces premières étoiles 

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1933. Fritz Zwicky, astronome suisse. Dans l'Univers, il y a bien plus de matière que celle que l'on voit (seulement 5 % de l'Univers)  

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Vera Rubin, astronome américaine 1928-2016  

Californie, à 80 km au nord de San Diego. L'observatoire du mont Palomar 

Étude sur la vitesse de rotation des étoiles dans les galaxies spirales 

Au sein des galaxies, les étoiles ne tournent pas toutes, dans le même sens  

A la périphérie des galaxies, les étoiles tournent aussi rapidement que les étoiles, au centre 

1963. Hypothèse. Dans la périphérie des galaxies, présence de matière noire ; cette "colle spatiale" assure la cohésion des galaxies spirales 

La matière noire, 27 % de l'Univers. Nature inconnue. Probablement constituée de particules élémentaires massives. Antimatière ; mêmes particules que la matière ordinaire, charges électriques opposées 

La matière noire ne rayonne pas. Elle ne réfléchit, ni n'émet, la lumière -elle n'interagit pas avec la force électromagnétique 

Faible interaction avec la matière ordinaire 

Sa présence est détectée par son influence gravitationnelle  

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1998. Deux équipes indépendantes de physiciens  

Premiers milliards d'années. L'expansion de l'Univers est freinée par la gravité  

-4 à -8 milliards d'années. L'expansion accélère 

L'expansion se manifeste à une échelle plus vaste, que celle des amas de galaxies  

L'énergie noire (nature inconnue) représenterait 70 % du contenu énergétique de l'Univers. Elle repousse. La gravité attire  

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Le Groupe Local. Une cinquantaine de galaxies, de différents types ; sauf les galaxies elliptiques géantes, jamais présentes dans ces groupes 

Les deux plus importantes galaxies spirales, chacune possédant son propre système de galaxies satellites 

notre galaxie, la Voie lactée -300 milliards d'étoiles. Sur l'un de ses bras en mouvement, elle abrite le Système solaire (4,57 milliards d'années), dont la Terre fait partie  

et la galaxie d'Andromède -800 milliards d'étoiles 

Dans 4,6 milliards d'années, coalescence ; fusion, en une galaxie géante elliptique 

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Superamas Laniakea -en hawaïen, horizon céleste immense. Paradis incommensurable  

Observation, vers 1986. 630 km par seconde. La Voie Lactée se dirige vers un point de l'Univers, le "Grand Attracteur". Anomalie gravitationnelle ; structure de matière noire ? 

Le Grand Attracteur se situe à 200 millions d'années-lumière ; il attire les galaxies  

Massif, plusieurs centaines d'amas de galaxies