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L'univers est un vaste sujet qu'on abordera sur beaucoup d'épisodes. Alors autant poser les bonnes bases de suite : qu'est-ce que l'univers ? Quels sont son âge, sa taille, sa forme, sa composition ? On va se poser sur deux épisodes pour lister les éléments qui nous serviront de base pour la suite (le big bang, les trous noirs, les nébuleuses, les super nova, etc.). Alors restez curieux, et prenez le temps d'e-penser.

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https://www.youtube.com/watch?v=ItffNZtUYXA

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https://www.youtube.com/watch?v=uu1DIgEMa7c

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Depuis 13,7 milliards d’années, l’Univers n’a cessé d’évoluer. Contrairement à ce que nous disent nos yeux lorsque l’on contemple le ciel, ce qui le compose est loin d’être statique. Les physiciens disposent des observations à différents âges de l’Univers et réalisent des simulations dans lesquelles ils rejouent sa formation et son évolution. Il semblerait que la matière noire ait joué un grand rôle depuis le début de l’Univers jusqu’à la formation des grandes structures observées aujourd’hui.

https://www.youtube.com/watch?v=OVDzfqxUm54

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C'est pas sorcier - Les mystères de l'Univers

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C'est pas sorcier - Les mystères de l'Univers

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Comment notre univers est-il né ? Est-il toujours en expansion ? Que sait-on exactement du Big Bang ? Comment les galaxies sont-elles apparues ? Quelle est cette étrange « énergie noire » que traquent les astrophysiciens ? Et ces fameux trous noirs, pourquoi sont-ils noirs ? Et que se passe-t-il si Marcel roule à la vitesse de la lumière et qu'il allume ses phares... ?! Fred, Jamy et Sabine plongent au cœur des mystères qui entourent l'histoire de notre Univers.

https://www.youtube.com/watch?v=ymEzkLAzv4w

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Naissance de l'Univers : l'après Big Bang

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Naissance de l'Univers : l'après Big Bang

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10-43 sec
L'univers a environ 10⁻³³ cm de diamètre ( soit 10 millions de milliards de fois plus petit qu'un atome d'hydrogène). Sa température est de 1032 Kelvin. Deux forces apparaissent: la gravitation et la force électronucléaire forte.

10⁻³⁵ sec
L'univers a une température de 10²⁷ Kelvin. L'interaction forte (qui lie les noyaux) et l'interaction électrofaible se séparent.

10⁻³² sec
L'univers a une température de 10²⁵ Kelvin et mesure désormais quelques centimètres.

10⁻¹² sec
L'univers a une température de 10¹⁵ Kelvin et mesure 300 millions de kilomètres. L'interaction électrofaible se dissocie en interaction faible et électromagnétique.

De 10⁻⁶  à 1 sec
L'univers a désormais une température de 10¹³ Kelvin. Les baryons et antibaryons s'annihilent, malgré tout, quelques baryons restent pour former la matière visible.

De 10⁻⁴ à 1 sec
L'univers a une température de 10¹⁰ Kelvin. Comme pour les baryons, les leptons et antileptons s'annihilent et quelques leptons survivent. Mais la température à ce instant empêche encore les atomes de se former. Les neutrinos se séparent de la matière.

De 1 à 3 min
L'univers a une température d'un million de Kelvin, ce qui permet maintenant aux premiers atomes de se former. Les protons et neutrons s'assemblent alors pour former des noyaux d'hydrogène, d'hélium...

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Naissance de l'Univers : théorie du Big Bang

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Naissance de l'Univers : théorie du Big Bang

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"Nous pouvons concevoir que l'espace a commencé avec l'atome primitif et que le commencement de l'espace a marqué le commencement du temps."  G.Lemaître

L'astronome belge avancera ainsi que l'Univers est né à partir d'une sphère où toute la matière et l'énergie de l'Univers y étaient comprimées. Étant donné son instabilité cette sphère a explosé il y a environ 15 milliards d'années, en donnant lieu à l'univers  que nous connaissons actuellement...
En 1948, le physicien George Gamow supposera que les différents éléments observés aujourd'hui ont été générés juste après cette explosion originelle, à un moment où la température et la densité étaient extrêmement élevées.

L'expression "Big bang" est prononcée pour la première fois en 1951 par Fred Hoyle, histoire de tourner en dérision l'idée de cette explosion originelle.    Arno Penzias et Richard Wilson découvrent en 1964 le rayonnement cosmique, aussi appelé "rayonnement fossile" qui viendra confirmer la théorie du "Big bang".

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La description qui suit est un modèle globalement admis, même si ses détails font encore l’objet de maintes discussions.

Ses caractéristiques :
Le système solaire contient huit planètes. Celles-ci peuvent être classées en deux groupes : les planètes telluriques, de dimension et de masse réduites mais de forte densité (Mercure, Vénus, la Terre et Mars), et les géantes gazeuses, de dimension et de masse beaucoup plus grandes mais de faible densité (Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune).
Les orbites des planètes autour du Soleil sont à peu près toutes contenues dans un même plan, appelé le plan de l’écliptique. Le système solaire apparaît donc très aplati de l’extérieur.

Le début :

Au départ, il y a environ 10 milliards d’années, ce qui deviendra un jour le système solaire n’est qu’une fraction minuscule d’un gigantesque nuage d’hydrogène et d’hélium. Au fur et à mesure que le temps passe, ce nuage se contracte doucement et s’enrichit en éléments plus lourds lors de l’explosion d’étoiles massives aux alentours.

Finalement, il y a 4,6 milliards d’années, sous l’effet de sa propre gravité, ce nuage s’effondre sur lui-même et se fragmente en une série de nuages de dimension plus réduite dont l’un deviendra le système solaire.

L’évolution du protosystème solaire :
Le protosystème maintenant bien défini continue à se contracter de plus en plus. Cette contraction s’accompagne d’une forte augmentation de la vitesse de rotation. De plus, comme le protosystème n’est pas rigide, un fort aplatissement se produit dans le plan perpendiculaire à l’axe de rotation. On se retrouve ainsi finalement avec une concentration de matière au centre, la protoétoile, entourée d’un disque de matière appelé le disque protoplanétaire.

La protoétoile va être ralentie sous l’action de forces magnétiques. Sous l’effet du ralentissement, la force centrifuge subie par la protoétoile baisse et finalement l’éjection de matière s’arrête.

Au centre, la protoétoile continue de se contracter et sa température augmente rapidement. Finalement, les réactions nucléaires de fusion se mettent en route et l’étoile que nous connaissons apparaît.

La formation des planètes
Dans le disque protoplanétaire, les atomes s’agglomèrent au fur et à mesure de leurs rencontres pour devenir des poussières. Celles-ci se regroupent elle-mêmes pour former des petits corps appelés planétésimaux. Cette étape dure quelques millions d’années.

Du fait de la turbulence dans le disque, des fluctuations de densité apparaissent et évoluent pour aboutir à des corps de grande dimension, dans un processus appelé l’accrétion. Ces corps continuent à capturer les planétésimaux qu’ils trouvent sur leur chemin et atteignent finalement le stade de planète.

La principale phase d’accrétion se termine il y environ 4,4 milliards d’années, même si d’intenses bombardements se poursuivent encore pendant un milliard d’années.

L’aspect final des planètes dépend de la distance au Soleil. Près de celui-ci, les éléments légers reçoivent beaucoup d’énergie et sont trop chauds pour se condenser. Le matériau qui constitue ces planètes est donc riche en éléments lourds, tels le fer ou le silicium, ce qui explique leur forte densité.
Loin du Soleil, l’accrétion de planétésimaux est à l’origine d’un noyau dense qui constitue le point de départ pour une croissance ultérieure. Autour de ce noyau s’accumule une enveloppe de gaz et l’on aboutit à une planète très volumineuse et massive, mais essentiellement constituée d’hydrogène et donc peu dense.

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Gigantesque boule de gaz en activité, située à 150 millions de kilomètre de la Terre, il fascine toutes les civilisations qui ont fait de cette étoile une divinité parmi les 400 milliards d'étoiles qui peuplent la galaxie. L'équipe de C'est pas Sorcier proposent au cours de cette émission de partir à la découverte du Soleil, cet astre pas toujours aussi chaleureux... Sabine et Jamy nous invitent à partir à la découverte des colères de notre étoile !

https://www.youtube.com/watch?v=F2zOHTOQg_U

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Fred et Jamy scrutent l'univers à partir de l'Observatoire de Haute-Provence et nous parlent des étoiles, galaxies, constellations, supernovas et des nébuleuses.
Nous pénétrerons dans la salle du grand téléscope réservé aux professionnels de l'astronomie.
En compagnie d'astronomes amateurs, nous essaierons de trouver les constellations avec un téléscope et une carte du ciel.
Jamy nous expliquera pourquoi on a l'impression que les étoiles se déplacent dans le ciel, et pourquoi on ne les voie que la nuit. Il nous dira ce qu'est la voie lactée, comment naît et meurt une étoile.

https://www.youtube.com/watch?v=FbK-FPwSAFQ

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Notre Soleil serait né de l’explosion d’une supernova. Cet événement donne lieu à une formidable onde de choc qui compresse violemment les régions qu’elle traverse et peut donc provoquer l’effondrement gravitationnel d’un nuage moléculaire géant.

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L'astrophysique de Marc Bousquet.

Science des astres et de la structure de l'Univers, l'astrophysique tente d'éclairer le mystère de nos origines. Pourquoi les étoiles meurent-elles ? Que fait un trou noir ? Pourquoi découvrons-nous encore de nouvelles planètes ? Si tes nombreuses avancées technologiques de ces dernières années nous aident à comprendre te fonctionnement de l'Univers, de nombreuses questions subsistent pour résoudre le mystère de notre existence et du monde qui nous entoure.