L’HISTOIRE DE L’UNIVERS, DU RAYONNEMENT FOSSILE À NOS JOURS Les premiers Homos Sapiens apparaissent il y a seulement quelques centaines de milliers d’années… Le système solaire s’est formé il y a quelques 4.5 milliards d’années. A cette époque, l’Univers a connu le dernier retournement de son histoire avec la domination de l’énergie sombre sur la matière ordinaire. L’expansion cosmique quitte le régime décéléré dû à l’attraction de la matière ordinaire pour passer à un régime accéléré dû à l’énergie noire. P5 P10 Temps cosmique COMPOSITION DE L’UNIVERS AUJOURD’HUI, 14 MILLIARDS D’ANNÉES APRÈS LE BIG BANG Atomes ~ 4% Matière noire ~ 20% Energie sombre ~76% COMPOSITION DE L’UNIVERS IL Y A 5 MILLIARDS D’ANNÉES Atomes ~ 10% Matière noire ~ 40% Energie sombre ~ 50% La formation des structures dans l’Univers serait un processus hiérarchique: les objets les plus petits, comme les étoiles et les quasars, se formant avant les plus grands, les galaxies et leurs amas. La matière noire joue un rôle central dans la formation des structures, elle se structure en grands filaments où les objets vont se former plus rapidement. P9 Entre 150 millions et un milliard d’années après le Big Bang, les premiers objets chauds, des étoiles très massives, se forment et vont ioniser le gaz qui compose l’Univers. Ces premières étoiles sont majoritairement composées d’hydrogène et d’hélium fabriqué lors de la nucléosynthèse primordiale. P7 COMPOSITION DE L’UNIVERS IL Y A 13 MILLIARDS D’ANNÉES dans lequel l’univers contient environ 24 % de matière (dont 20% de matière noire et 4% de matière ordinaire) et 76% d’énergie sombre responsable de l’accélération tardive de son expansion cosmologique. P5 P9 P10 Taille de l’horizon cosmologique L’expansion cosmologique est une caractéristique commune à de nombreux modèles d’Univers issus de la relativité générale. Cette représentation-ci est basée sur le modèle dit de concordance, COMPOSITION AU DÉBUT DE L’ÈRE STELLAIRE Atomes ~ 10% Matière noire ~ 40% Radiations ~ 50 % On appelle âge sombre la période précédent l’apparition des premières étoiles et suivant l’émission du rayonnement fossile. P6 Durant cette période, la matière se condense, formant les premiers embryons d’objets. Parmi ceux-ci figurent les quasars, les noyaux très brillants de galaxies primordiales, qui sont les plus lointains objets que l’on peut observer, situés à plus de 13 milliards d’années-lumière. Atomes ~ 20% Matière noire ~ 78% Energie sombre ~ 1% Radiations ~ 1% HISTOIRE DE L’UNIVERS PRIMORDIAL En comparaison de l’histoire de l’univers primordial, celle des derniers 15 milliards d’années est extrêmement calme. C’est pourquoi cette ligne du temps est représentée en échelle normale, et non plus logarithmique. La composition de l’Univers primordial est largement dominée par les radiations. ERE STELLAIRE Durant l’ère stellaire, les objets célestes se forment, développant toute une architecture cosmique: étoiles et planètes, galaxies, amas et superamas. Pendant les derniers 15 milliards d’années de l’histoire de l’Univers, c’est la gravitation et l’électromagnétisme qui mèneront principalement le bal de la structuration de la matière à grande échelle, alors que les forces nucléaires seront à l’œuvre au sein des étoiles en les faisant briller.