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EXPOSITION PERMANENTE
DU BIG BANG AU GRAIN DE SABLE
HISTOIRE D’UNIVERS
Cahier d’activités à partir de 13 ans
www.planetariumvv.com
LE PLANÉTARIUM

LA PREMIÈRE IMAGE DE L’UNIVERS dans sa jeunesse
est celle du « rayonnement de fond cosmologique ». L’Uni-
vers, alors âgé de 380 000 ans après le Big Bang, présen-
tait une organisation et une composition beaucoup plus
simples qu’aujourd’hui. Cependant, d’infimes variations
de températures, présentes sur l’image, correspondent à
des régions de densité légèrement différentes qui seront
à l’origine de toute la complexité que nous observons ac-
tuellement autour de nous.
HISTOIRE D’UNIVERS
DU BIG BANG AU GRAIN DE SABLE
RépONSES
IL éTAIT UNE fOIS L’UNIVERS...
LE BIG BANG remonte à 13,8 milliards d’années et résonne comme le gong initial mettant en scène
la réalité qui nous entoure. L’Univers et la matière qu’il contient semblent en effet avoir brusquement
émergés d’un état extrêmement petit, dense et chaud. Juste après le Big Bang, les dimensions de
l’Univers ont démesurément grandi et les particules élémentaires de notre matière sont apparues.
Depuis cette origine, l’Univers ne cesse de poursuivre son expansion et son évolution devenant ainsi
de plus en plus complexe.
LES PREMIERS PAS DE L’UNIVERS
« Moment Zéro » : A-t-il vraiment existé ? L’Univers
pourrait-il être éternel ? Ces questions restent en-
core sans réponse.
De 10-43 à 10-32 seconde : Ce moment correspond à
l’inflation : l’Univers augmente d’un facteur extraor-
dinaire de 1030 !
De 10-32 à 10-5 seconde : Les premières particules
élémentaires (quarks, électrons) surgissent du vide.
De 10-5 à 1 seconde : Les quarks se regroupent (trois
par trois) pour élaborer protons et neutrons.
De 1 seconde à 3 minutes : Protons et neutrons
s’assemblent pour composer les premiers noyaux
d’atomes d’hydrogène.
De 3 minutes à 380 000 ans : Par son expansion
continuelle, l’Univers est de moins en moins dense
et chaud, les photons peuvent enfin circuler libre-
ment et ceux émis à cette époque constitueront le
« rayonnement fossile ».
Plus de 380 000 ans après le Big bang : Les électrons
s’associent aux noyaux d’hydrogène et d’hélium
pour former les premiers atomes.
Vers 800 millions d’années après le Big bang : Les
premières galaxies et étoiles naissent à partir de
vastes nuages de gaz. L’Univers passe progressive-
ment du simple au complexe.
INTRODUCTION
Image obtenue à partIr du satellIte planck.
Pour chaque question, une pastille grise vous indique dans quelle zone de l’exposition
(ex. ) il faut vous rendre pour trouver la réponse. Ces zones sont notées sur le plan
situé sur la dernière page du cahier.
A2

SALLE L’UNIVERS
EN QUESTIONS
Formation des
particules
fondamentales
1 seconde 3 minutes
300 000
années
5 milliards
d’années
9 milliards
d’années
13,8 milliards
d’années
Formation
des noyaux
d’atomes
L’Univers
devient
transparent
Apparition
des étoiles
et galaxies
Naissance
du Système
Solaire
L’Homme
moderne
apparaît
2.RECETTE DE L’UNIVERS
Quels sont les ingrédients principaux de notre Univers ? Cochez les bonnes réponses :
de la matière noire invisible
de la matière noire visible
de l’énergie blanche
Si l’Univers tenait dans un bol, quelle serait sa recette ? Associez les ingrédients de l’Univers
cochés plus haut avec les proportions ci-dessous :
Dans un bol
d’espace-temps
versez :
1 verre
d’énergie noire
(= 74% du mélange)
4 cuillères à soupe
de matière noire
(= 22% du mélange)
de la matière ordinaire
de l’énergie noire
+
+
2 cuillères à café
de matière ordinaire
(= 4% du mélange)
B2
2E éTAGE
x x
x
1.éVOLUTION DE LA MATIèRE DANS L’UNIVERS
Trouvez cette frise de l’évolution de l’Univers, puis reliez chaque âge
à l’étape qui lui correspond. A2

SALLE éTOILES
ET GALAxIES
Les galaxies possèdent différentes formes. Ces photos montrent 3 formes de galaxies distinctes.
Notez le nom de la forme de chacune de ces galaxies.
1. Spirale 2. Irrégulière 3. Elliptique
1.LES GALAxIES
© photos : NASA // ESA // ESO// Planétarium de Vaulx-en-Velin // Laurence Danière
2.LE DESTIN DES éTOILES
Cycle de formation des petites étoiles (inférieures à 3 masses solaires) :
Numérotez ces images dans
l’ordre afin de retracer la vie
d’une petite étoile, comme
le Soleil, de sa naissance
jusqu’à sa mort.
Proto-étoile
N°2
Petite étoile jaune
N°3
B1
C1
N°1
Nébuleuse
(Nuage stellaire)
Géante rouge
N°4
Naine blanche
(au coeur d’une nébuleuse
planétaire)
N°5
1ER éTAGE

Nom de la planète
1. Mercure
2. Vénus
3. Terre
4. Mars
5. Jupiter
6. Saturne
7. Uranus
8. Neptune
Température (en °C)
430
460
15
- 63
- 160
- 190
- 210
- 220
SALLE SYSTèME
SOLAIRE
LES pLANèTES DU SYSTèME SOLAIRE
Complétez le tableau ci-dessous, afin d’associer chaque planète à une température.
Les planètes sont classées de la plus proche à la plus éloignée du Soleil.
Observez le tableau puis complétez ce texte :
D’une manière générale, plus une planète est proche du Soleil, plus la température aug-
mente. Cependant la température ne dépend pas uniquement de la distance au Soleil,
elle dépend également de l’atmosphère de la planète. C’est pourquoi la planète Vénus est
plus chaude que Mercure.
Distance au Soleil (en million de km)
58
108
150
228
778
1400
2800
4500
A1
1ER éTAGE
SATELLITES NATURELS
Donnez le nom d’un des satellites naturels de la planète Jupiter.
Réponse : Io, Europe, Ganymède, Callisto sont les plus célèbres.