Les mystères du cosmos

Nous ne voyons pas directement la chronogéométrie [de l’Univers], mais nous observons la distribution des objets cosmiques qui la révèle, à la façon d’une distribution de poussières qui trahirait la présence et la forme d’une vitre transparente.

Cette comparaison est formulée par Marc Lachièze-Rey dans l’avant-propos d’un dossier de la revue Pour la science dédié à la cosmologie contemporaine. Elle fait suite à une autre comparaison, exprimée cette fois dans l’éditorial de Loïc Mangin, entre le clair-obscur magnifié par Le Caravage au 17e siècle et le fond diffus cosmologique découvert récemment.

Les articles du dossier sont regroupés sous trois thèmes : Des ingrédients exotiques, Une histoire à rebondissements, Les paradoxes de l’Univers.

La première partie aborde les sujets suivants : les étoiles hypermassives, les étoiles à neutrons, les trous noirs, la matière noire et les premières étoiles [Image 1], le gauchissement du disque de la Voie lactée. Auteurs : Avishay Gal-Yam – Jérôme Novak et Micaela Oertel – Caleb Scharf – Katherine Freese, Paolo Gondolo et Pierre Salati – Leo Blitz – Alain Riazuelo.

La deuxième partie porte sur le Big Bang : la détection des ondes gravitationnelles, les données du télescope spatial Planck [Image 2], l’expérience BICEP2, le débat sur l’inflation cosmique, l’hypothèse du multiunivers, la gravitation quantique et la théorie de la gravitation à boucles. Auteurs : Ross Andersen – Alain Riazuelo – Paul Steinhardt – George Ellis – Aurélien Barrau et Julien Grain.

La troisième partie est consacrée à certains paradoxes : la forme de l’Univers, les singularités, la problématique de la gravité, les trous noirs et l’hypothèse du pare-feu [Image 3]. Auteurs : Jean-Pierre Luminet – Jean-Michel Alimi et Jérôme Perez – Juan Maldacena – Alain Riazuelo.

Les articles sont abondamment illustrés : photos, graphiques, images, schémas, formules. Ces illustrations proviennent de plusieurs sources, dont la NASA (pages) : étoile à neutrons (16), nébuleuse du Crabe (20), modèle du Big Bang (32), phénomène de la lentille gravitationnelle (36), amas de galaxies Abell 1689 (51), satellites COBE, WMAP et Planck (66), mirage gravitationnel (97).

Plusieurs autres illustrations méritent d’être soulignées, dont celles-ci : Comment meurent les étoiles massives (12-13), Les effets à grande échelle des trous noirs (25), Les étoiles noires (34-35), Pourquoi la Galaxie est déformée (40-41), La musique de l’Univers (56-57), Une poussée de croissance hors du commun (75, 76, 77, 78).

Les articles et le dossier sont complétés par des références bibliographiques : articles de périodiques, livres et sites affichés sur la Toile.

Un dossier captivant et instructif sur notre Univers mystérieux. Un voyage merveilleux dans l’espace-temps…

Référence

Dossier « Les mystères du cosmos du Big Bang aux trous noirs ». – Pour la science. Édition française de Scientific American. – N° 83 (avril-juin 2014). – ISSN 1246-7685. – 96p. – [Marc Lachièze-rey est directeur de recherche CNRS et travaille au Laboratoire Astroparticule et cosmologie, à l’Université Paris 7 Denis-Diderot].

Cette publication peut être consultée dans les Bibliothèques de Montréal et à la Grande Bibliothèque. Par ailleurs, les abonnés à BAnQ ont accès gratuitement à plusieurs bases de données scientifiques.

Image 1

Big Bang (Wikipédia)

Remarque : cette illustration est reproduite dans l’article « La matière noire, l’énergie des premières étoiles ? » (Katherine Freese, Paolo Gondolo et Pierre Salati).

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Best Map Ever of the Universe (Planck mission)

This map shows the oldest light in our universe, as detected with the greatest precision yet by the Planck mission. The ancient light, called the cosmic microwave background, was imprinted on the sky when the universe was 370,000 years old. It shows tiny temperature fluctuations that correspond to regions of slightly different densities, representing the seeds of all future structure: the stars and galaxies of today. – By analyzing the light patterns in this map, scientists are fine tuning what we know about the universe, including its origins, fate and basic components. – Planck is a European Space Agency mission, with significant participation from NASA. NASA's Planck Project Office is based at NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif. JPL contributed mission-enabling technology for both of Planck's science instruments. European, Canadian and U.S. Planck scientists work together to analyze the Planck data. – Image credit: ESA and the Planck Collaboration.

Remarque : cette illustration est reproduite dans l’article « Planck, géomètre de l’Univers primordial » (Alain Riazuelo).

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Black hole Cygnus X-1 (Wikimedia Commons)

NASA's Chandra Contributes to Black Hole Birth Announcement | Artist concept of Cygnus X-1, a famous stellar-mass black hole. (X-ray: NASA/CXC). – An artist's illustration depicts what astronomers think is happening within the Cygnus X-1 system. Cygnus X-1 is a so-called stellar-mass black hole, a class of black holes that comes from the collapse of a massive star. The black hole pulls material from a massive, blue companion star toward it. This material forms a disk (shown in red and orange) that rotates around the black hole before falling into it or being redirected away from the black hole in the form of powerful jets.

Remarque : cette illustration est reproduite dans l’article « À l’horizon des trous noirs » (Alain Riazuelo).

Sur la Toile

Atlas du ciel Aladin (CDS) (Université de Strasbourg)
NASA (Gouvernement des États-Unis d’Amérique)
Pour la science (Les mystères du cosmos)