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La découverte inédite de gaz primordial confirme la théorie du Big Bang

Publié par wikistrike.over-blog.com sur 12 Novembre 2011, 10:54am

Catégories : #Astronomie - Espace

 

 

 

La découverte inédite de gaz primordial confirme la théorie du Big Bang
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Un gaz primordial vient d'être observé pour la première fois par des astronomes. Ci-dessus, un nuage de gaz autour d'une galaxie en formation (Crédits : Science Express / Ceverino, Dekel et Primack).
Pour la première fois dans l'histoire de l'astronomie, des scientifiques ont découvert l'existence d'un gaz primordial, contenant uniquement certains des éléments chimiques qui étaient présents dans l'Univers juste après le Big Bang.

Selon la théorie sur la formation de l'Univers qui prévaut aujourd'hui, d'immenses nuages de gaz primordiaux contenant les trois éléments chimiques les plus légers de l'Univers, soit l'hydrogène l'hélium et le lithium, se seraient formés quelques minutes après le Big Bang, il y a 13,75 milliards d'années. L'apparition des éléments chimiques plus lourds, comme le carbone et l'oxygène, se serait produite bien plus tard. En effet, ces éléments se seraient formés à l'intérieur des étoiles, dont les premières seraient nées quelques 300 millions d'années après le Big Bang, à la suite de la condensation des nuages de gaz primordiaux.

Problème : jusqu'à présent, de tels gaz primordiaux ne contenant pas d'éléments plus lourds que l'hydrogène... n'avaient jamais été détectés ! En effet, depuis des décennies, les observations des nuages de gaz interstellaires effectuées par les astronomes révélaient inlassablement des compositions contenant certes de l'hydrogène ou de l'hélium, mais aussi nombre d'éléments chimiques lourds fabriqués dans les étoiles.

Des nuages de gaz situés à 11 milliards d'années-lumière


Aujourd'hui, c'est chose faite. Grâce au télescope Keck, l'astronome Michele Fumagalli(Université de Californie, Santa Cruz) et ses collègues sont parvenus à détecter un tel gaz primordial. Une première, publiée dans la revue Science du 10 novembre 2011.

Pour y parvenir, les chercheurs ont braqué le télescope Keck aux confins de l'Univers, à quelques 11 milliards d'années-lumière. Cette distance gigantesque leur a permis d'observer l'Univers tel qu'il était deux milliards d'années seulement après le Big Bang.

Là, les scientifiques ont découvert deux nuages de gaz, dans lesquels ils n'ont pas repéré la moindre trace d'éléments chimiques lourds. En effet, seul de l'hydrogène y a été détecté. Avec, pour l'un des deux nuages, la présence supplémentaire de deutérium, un isotope de l'hydrogène. Toutefois, les chercheurs n'excluent pas la présence d'hélium, même s'ils ne disposent pas de la sensibilité nécessaire pour le repérer de façon certaine.

Une dissémination imparfaite des éléments chimiques lourds


Pour les chercheurs, cela signifie que, deux milliards d'années après le Big Bang, les éléments lourds fabriqués dans les étoiles, puis propulsés dans l'espace après qu'elles aient explosé (stade de la supernova), n'avaient pas contaminé l'intégralité de l'Univers.

En effet, l'explosion des premières étoiles à probablement débuté 1 milliard d'années après le Big Bang. Or, on l'a dit, Michele Fumagalli et ses collègues ont observé l'Univers tel qu'il était deux milliards d'années après le Big Bang : à ce stade, les deux nuages ainsi observés n'avaient donc pas encore hérité des éléments lourds éjectés par les premières étoiles. Ce qui suggère une dissémination imparfaite des éléments lourds à cet âge de l'Univers.

Les premières étoiles exemptes d'éléments chimiques lourds ?


Une autre explication serait que les premières étoiles n'ont en fait pas fabriqué d'éléments lourds. Ce qui permettrait de comprendre pourquoi, deux milliards d'années après le Big Bang, il existait encore des nuages de gaz exempts d'éléments chimiques lourds. Cette thèse a été avancée par Beatriz Barbuy, astrophysicienne à l'Université de São Paulo (Brésil), à la suite de la publication des résultats de Michele Fumagalli dans Science.

 

Source: le journal de la science

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