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Le destin de l'Univers - Partie 1
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Depuis le début du siècle dernier, nous réalisons que notre Univers n'est pas immuable, il n'a pas toujours existé. Nous avons compris qu'il avait une histoire, et une vie. Il faut peut-être alors en déduire que, s'il a eu une naissance, il aura une mort ... Quel est donc le destin de notre Univers ? Même s'il reste encore beaucoup de mystères à élucider, la relativité générale et la physique quantique permettent d'apporter des éléments de réponses sur le passé de l'Univers, mais également sur son avenir ...
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| Alors que par les siècles passés les astronomes et les philosophes pensaient que notre univers était immuable, figé dans le temps et l’espace, créé par Dieu immortel tout comme lui, nous sommes aujourd’hui quasiment tous persuadés qu’il a en fait été engendré il y a très longtemps par une sorte d’explosion primordiale que nous appelons Big Bang. Un instant zéro, à partir duquel tout ce qui compose notre monde est né, et surtout, avant lequel il n’y avait rien. Nous avons au passage vu précédemment que le temps n’existait pas lui non plus et que la notion « d’avant l’instant zéro » est caduque. |
Les croyances et connaissances se sont alors affrontées afin de déterminer la nature de l’univers : statique ou expansionniste ? Autrement dit : immortel ou mortel ?
Aujourd’hui, on peut dire que la question a trouvé sa réponse avec l’acceptation quasi universelle de la théorie du Big Bang élaborée en 1940 par George Gamow.
Cependant, une question en amenant une autre, il convient désormais de se demander de quelle façon l’univers éteindra sa dernière bougie … C’est ce que nous tenterons de détailler dans ce chapitre.
Un univers en expansion plutôt que statique
Introduction de la constante cosmologique d'Einstein
Le terme « Big Bang » a été cité pour la première fois en 1950 par l’astronome américain Fred Hoyle, fervent partisan (et d’ailleurs fondateur) de la théorie de l’univers stationnaire ; onomatopée décrivant la grande explosion avec ironie et provocation.
Il arrive souvent, malgré la rigueur qu’exige le travail théorique, que les convictions personnelles des théoriciens influent sur leurs recherchent et travaux, parfois dans le bon sens, parfois dans le mauvais …
La théorie du Big Bang de Gamow se fonde sur les équations mathématiques de la théorie de la relativité générale (équations de champ) élaborée en 1915 par Albert Einstein. Intimement persuadé que l’univers est statique, celui-ci ne peut se résoudre à accepter ce modèle inflationnaire découlant directement de sa propre théorie de la relativité. Il se met alors, en 1917, à calculer des solutions décrivant un univers statique, uniforme et isotrope à grande échelle. Dans ces conditions, le seul modèle qu’il obtient est celui d’un univers vide. Afin d’obtenir une solution non triviale, il ajoute à ce modèle une constante dans les équations, qu’il appelle constante cosmologique (notée Λ). Cette constante annule alors les effets d’une éventuelle expansion ou contraction de l’univers.
La preuve par l'observation : Hubble observe la fuite des galaxies
Pourtant, Edwin Hubble démontre l’expansion en 1929 : Einstein se ravise et admet son erreur … Il va jusqu’à confesser que l’introduction de la constante cosmologique dans les équations est la plus grande erreur de sa vie !
Il est tout de même important de noter que, malgré cet aveu (ou plutôt ce désaveu) de la part d’Einstein, la constante cosmologique est toujours conservée dans les équations, plutôt par tradition mais aussi pour expliquer une hypothétique interaction supplémentaire qui agirait à grande échelle, comme la gravitation. Par le plus grand des hasards, il se pourrait que la constante cosmologique, introduite pour de mauvaises raisons, puisse fournir une explication au phénomène d'énergie sombre.
Revenons rapidement sur la découverte de l’expansion de l’univers …
C’est tout d’abord en 1922 que le physicien russe Alexander Friedmann et l’abbé Georges Lemaître obtiennent, en résolvant les équations de champ, un ensemble de trois solutions attribuant à l’univers une première phase d’expansion : c’est le modèle standard, ou modèle Friedmann-Lemaître. En 1929, Edwin Hubble confirme par des observations de galaxies lointaines. Dans le spectre de ces galaxies, il note systématiquement un décalage des signatures spectrales vers les plus grandes longueurs d’onde (le rouge), décalage d’autant plus grand que les galaxies sont éloignées. Cette observation démontre que les galaxies s’éloignent les unes et autres et surtout qu’elles s’éloignent d’autant plus rapidement qu’elles sont lointaines, c’est la preuve d’une expansion uniforme de l’univers.
Dans les années 1940, le physicien américain d’origine russe George Gamow élabore sa théorie du Big Bang, décrivant les premiers instants de l’univers et prédisant une phase primordiale extrêmement dense et chaude.
La courbure de l'Univers
A l’heure où vous lisez ces lignes, sachez que c’est cette théorie qui guide notre conception du monde et de son histoire …
Comme nous l’avons dit précédemment, la question de la nature de l’univers dans son ensemble est résolue … Du moins en partie, car le modèle de Friedmann-Lemaître est capable, à travers la géométrie qu’il donne à l’espace, d’extrapoler des modèles d’expansion pour l’univers qui nous font nous interroger sur son avenir.
On dit que le modèle standard confère à l’espace une géométrie non euclidienne, c’est-à-dire qu’une courbure lui est associée. La courbure de l’univers, fixée par sa densité, en détermine l’évolution future :
Un Univers fermé
Soit la courbure est positive (univers fermé ou sphérique), et alors l’univers subira une phase de contraction succédant à une phase d’expansion : c’est ce qu’on appelle (en opposition au Big Bang) le Big Crunch.
Un Univers ouvert
Soit la courbure est négative (univers ouvert ou hyperbolique), et alors l’expansion se poursuivra indéfiniment et l’univers deviendra de plus en plus froid et de moins en moins dense.
Un Univers plat
Enfin, le physicien néerlandais Willem De Sitter et Albert Einstein proposent un modèle décrivant une courbure nulle à l’univers (univers plat ou euclidien).
Les facteurs majeurs à prendre en compte, ceux qui détermineront l’avenir de l’univers, ce sont la masse et l’énergie. Si la masse de l’univers est suffisamment importante pour contrer l’énergie de l’expansion, alors il arrivera un moment où l’univers ralentira puis se contractera, et enfin s’effondrera sous l’effet de son propre poids.
Facteurs déterminants au sort de l’univers
L'expansion accélère !
Nous avons vu qu’il a été démontré que l’univers était en expansion, il est également capital de savoir que l’expansion accélère au fil du temps ! Chose qui paraît illogique puisque la force de gravitation des objets célestes devraient ralentir l’expansion, de la même manière qu’une boule que l’on fait rouler décélère puis s’arrête sous l’effet de la force d’attraction de la Terre …
En 1998, lors de l’étude d’une supernova, les chercheurs restèrent dubitatifs quand ils s’aperçurent que celle-ci était moins lumineuse et plus éloignée que ce qu’ils pouvaient déduire de leur décalage vers le rouge (redshift) en s’appuyant sur la théorie standard d’une expansion en perte de vitesse. Ils en conclurent alors que l’expansion accélérait. Ces résultats furent confirmés trois ans plus tard par l’observation du télescope spatial Chandra d’une supernova loin de 10 milliards d’années lumière (ce télescope a aujourd’hui mesuré les distances de 26 amas de galaxies lointaines). L’analyse du résultat montra que l’expansion de l’univers a été freinée dans les premiers milliards d’années par la gravité, puis s’est accélérée à partir de 4 à 8 milliards d’années. L’observation des galaxies lointaines montre parfaitement ce ralentissement de leur cours, alors que la vitesse des galaxies moins éloignées, vieilles de moins de 7 milliards d’années s’accroît de manière exponentielle.
La responsable : l'énergie sombre
Cette accélération de l’expansion trouve son explication dans l’existence d’une force répulsive à grande échelle, faisant automatiquement penser à la constante cosmologique d’Einstein, capable de contrer la force d’attraction des corps célestes. Cette force théorique alors si mystérieuse est nommée énigmatiquement « énergie sombre ».
Pour l’instant, les chercheurs ignorent encore la composition de cette énergie, même s’il a été proposé un modèle d’énergie du vide (dans lequel s’exprime mieux la constante cosmologique, puisque cela signifie que la densité de l’énergie sombre est uniforme, constante dans tout l’univers et invariable temporellement), mais il est clair que sa densité déterminera le rythme de l’expansion de l’univers. Depuis longtemps, on pensait que la densité totale d’énergie était proche de la densité critique nécessaire pour obtenir un univers plat (70%), ainsi que la masse puisque l’énergie et la masse sont des notions équivalentes (E=mc² !).
Pourquoi cette énergie ne s’est-elle pas manifestée plus tôt dans l’histoire de l’univers ? Il est fort probable que cette force anti-gravitationnelle existe depuis le début et que son influence ait été masquée alors que l’univers était de taille modeste, donc de densité plus importante. A mesure que la matière baryonique s’est dispersée dans l’espace, l’attraction entre les particules s’est elle-même atténuée (en fonction du carré de la distance). Il y a environ 6 milliards d’années, l’univers aurait alors dépassé une taille critique : la force gravitationnelle aurait été suffisamment diluée pour laisser s’exprimer la force répulsive de l’énergie sombre.
La constante cosmologique d’Albert Einstein (qui retrouve du coup une seconde jeunesse) et la quintessence (existence de particules inconnues, un cinquième élément créé lors du Big Bang en quantité suffisante pour remplir tout l’espace) sont deux formes d’énergie sombre proposée, la première étant de nature statique alors que la seconde est plutôt dynamique.
La masse de l'Univers (matière classique et matière sombre)
Autre fait déterminant l’avenir de l’univers expansionniste, c’est la présence suffisante de matière. Si la matière est suffisamment importante pour que sa masse surpasse la force répulsive de l’énergie sombre, alors l’univers est destiné à se contracter jusqu’au Big Crunch. A contrario, si elle n’est pas suffisante, alors elle est destinée à se diluer dans l’espace jusqu’à la fin des temps.
Le problème, c’est que les scientifiques sont convaincus que nos observations se limitent à 10% de la matière de l’univers. Autrement dit, 90% de la matière de l’univers nous est inconnue, car elle ne peut être vue dans les spectres allant des ondes radio aux rayons gamma. Le terme donné à cette masse manquante est la « matière sombre ». Cette matière existe belle et bien car nous en voyons les effets de son influence gravitationnelle. Pourtant, elle n’émet aucune radiation électromagnétique, c’est pourquoi on la dit sombre. Cette idée de masse manquante fut émise pour la première fois en 1933, lorsque l’astronome Fritz Zwicky étudia les mouvements d’amas de galaxies lointains et massifs (notamment la Chevelure de Bérénice). Dans un premier temps, il estima la masse de chaque galaxie en fonction de leur luminosité, puis les a additionnées afin de déterminer la masse de l’amas entier. Dans un second temps, il estima directement la masse de l’amas en fonction de la mesure de l’étalement des vitesses des galaxies. Problème : la deuxième masse dite dynamique est alors 400 fois plus importante que la première masse estimée sur la base de la luminosité.
Pourtant cette preuve ne fut pas exploitée avant les années 1970, lorsque Vera Rubin et Kent Ford purent confirmer que la Voie Lactée contenait 6 à 8 fois plus de matière sombre que de matière ordinaire.
Autre preuve du besoin de matière sombre dans notre univers : Les étoiles situées en périphérie des galaxies spirales, donc dans une région sensée être bien moins dense qu’au centre, n’obéissent pas à la troisième loi de Johannes Kepler qui dit que plus une planète est loin de son étoile et plus elle est lente dans sa période de révolution. En effet, au lieu de diminuer aux grands rayons, les vitesses des étoiles ne diminuent pas mais restent constantes. Cela veut dire que la masse présente dans les grandes orbites est bien plus importante que ce que l’on pensait. Plus concrètement, si la galaxie n’était constituée que de matière visible, alors ces étoiles éloignées du centre se déplaçant à grande vitesse devraient être éjectées dans l’espace par la force centrifuge … Il faut donc ajouter une masse importante créant une force d’attraction qui permette de garder ces étoiles en orbite. Ainsi, le halo de matière sombre de la Voie Lactée devrait s’étendre sur 300 000 années lumières, ce qui est bien plus vaste que le diamètre de la galaxie faite de matière visible.
Maintenant que l’existence de cette matière invisible est prouvée, il est indispensable de savoir où elle se trouve …
Plusieurs réponses sont envisageables :
Les WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles)
Cette particule exotique n’interagit pas avec la matière ordinaire, elle ne possède pas de proton. Par contre cette particule a forcément une masse puisqu’on la repère grâce à son influence gravitationnelle. Omniprésentes, invisibles, elles baigneraient l’univers entier, traversant la Terre de part en part (et donc votre corps !). Ces particules seraient donc de même nature que les neutrinos, mais plus massifs. Comme les neutrinos en 1930, les WIMPs sont des particules hypothétiques, mais des projets sont déjà en cours pour les détecter (projet Edelweiss en France).
Les MACHOs (Massive Astrophysical Compact Halo objects)
Cette dénomination regroupe tous les corps non lumineux tels les étoiles de type naines brunes, de vieilles naines blanches ou encore les étoiles à neutrons. L’avantage de cette hypothèse, c’est qu’elle table sur de la matière connue, donc non exotique, ce qui évite d’avoir recours à l’invention d’une nouvelle forme de matière.
L’hydrogène ionisé
D’après Davidsen et Bi (1997), l’hydrogène visible (sous sa forme neutre) qui baigne dans l’univers ne représenterait en fait qu’une petite partie de tout l’hydrogène de l’univers. En effet, selon eux, la majorité de l’hydrogène serait ionisé, donc invisible. Les parties les plus denses de l’univers seraient essentiellement constituées d’hydrogène neutre, sous forme d’étoiles et de nuages de gaz au sein des galaxies, les régions moins denses (énormément plus vastes) seraient au contraire remplies de ce gaz latent d’hydrogène ionisé.
La composition de l'Univers
Après tous les travaux relatant de l’énergie sombre et de la matière sombre, il ressort que l’univers est constitué de 73% d’énergie sombre (pour l’instant inconnue mais avérée) entraînant un taux d’expansion de 71 km/s par mégaparsec, de 23% de matière sombre (pour l’instant encore hypothétique), et de 4% de matière ordinaire (la matière visible que nous connaissons sous forme de galaxies, nébuleuses et étoiles, etc …).
Il découle de ces chiffres deux résultats : l’univers est âgé de 13.7 milliards d’années, et il serait plat, du moins dans la limite des incertitudes de mesure (observations faites par le satellite WMAP et le télescope spatial Chandra).
Comment repérer la matière sombre ?
Le seul moyen de repérer la matière sombre, nous l’avons compris, c’est non pas de l’observer directement puisqu’elle n’émet ni ne réfléchi pas la lumière. C’est donc de la débusquer en voyant ses effets sur la courbure de la lumière des autres corps lumineux, de part sa force d’attraction. L’exploit a été réalisé en 2000 par des astronomes de l’Institut d’Astrophysique de Paris et du Laboratoire d’Astronomie Spatiale de Marseille, ainsi que des astronomes canadiens, allemands et américains …
Ci-dessous la reproduction de l’article parue dans Le Monde, le vendredi 17 Mars 2000 :
" Si la matière noire détourne le cours de la lumière, c'est bien qu'elle existe. La déformation d'images de galaxies lointaines prouve l'existence d'immenses objets invisibles. Depuis des années, les astronomes cherchent à mettre en évidence la matière noire (90% de la matière dans l'univers). Bien des hypothèses ont été avancées pour expliquer la nature de ce milieu qui échappe aux télescopes : objets massifs (naines brunes) et particules élémentaires (neutrinos). Mais le compte n'y est pas. Aussi pense-t-on que cette matière pourrait être faite de particules théoriques encore à découvrir. Les Astronomes sont formels : 90 % de la matière de l'Univers échappent aux objectifs de leurs télescopes. Seuls apparaissent sur les clichés les galaxies et les milliards d'étoiles qui les composent, les nébuleuses sombres ou brillantes qui constellent le ciel et de gigantesques flashes d'énergie dont les mécanismes de production de sont pas totalement compris (...). Grâce aux progrès de la technologie, de nouvelles fenêtres se sont ouvertes dans l'infrarouge, l'ultraviolet, les rayons X et les rayons gamma. Plus récemment, les astronomes se sont ouverts l'astronomie des neutrinos, particules fugaces qui contribueraient sensiblement à la masse de l'univers ... Mais les théoriciens savent bien que, malgré cela, l'essentiel de l'univers échappe à la communauté astronomique qui ne saurait se contenter du terrain d'expérience restreinte - 10% du tout - qui lui est offert. C'est la raison pour laquelle elle cherche depuis de nombreuses années à mettre en évidence cette fameuse matière noire, constituant majeur de notre univers. Une équipe de l'Institut d'Astrophysique de Paris, associée à des astronomes français (CEA Saclay, Télescope Canada-France-Hawaï (CFHT) et Laboratoire d'Astronomie Spatiale de Marseille et étrangers (Canada, Allemagne, Etats-Unis), vient d'ouvrir une fenêtre sur ce monde. Juste avant une équipe britannique menée par Richard Ellis (Cambridge et Caltech) et une américaine conduite par Tyson (Bell Labs, New Jersey) qui, toutes deux, confirment en partie ces résultats. ...Comment les chercheurs ont-ils triomphé de l'invisible et confirmé l'existence de cette matière noire ? En faisant appel à un principe qui veut que la lumière se courbe au voisinage d'une énorme masse de matière (Soleil, amas de galaxies), sous l'effet de la gravitation. Cette hypothèse a été maintes fois vérifiée. Mais les astronomes se sont demandés si le même effet pouvait être observé avec la matière noire qui est supposée être peu dense et exister en quantités considérables. Si c'était le cas, cette matière sombre trahirait sa présence sans pour autant pouvoir être vue. "Astigmatisme cosmique". "En 1991, explique Yannick Mellier, de l'Institut d'Astrophysique de Paris, la théorie prédisait que des objets lointains comme les galaxies pouvaient, du fait de la présence de grandes masses de matière noire sur le passage de leur lumière apparaître légèrement déformées et présenter des formes d'ellipses allongées. Mais cet effet d'astigmatisme cosmique était, selon les calculs, si faible que le détecter tenait de la gageure. " De plus, les chercheurs manquaient à l'époque d'un modèle théorique pour valider d'éventuelles mesures, ainsi d'ailleurs que de caméras suffisamment performantes pour les réaliser. Depuis, la caméra CFH 12K a été mise au point et le canadien Ludovic Van Waerbeke a développé des outils de traitement adaptés à ce programme de recherche. Après cinq ans passés à analyser les quelques 200 000 galaxies lointaines photographiées par le télescope Canada-France-Hawaï, les chercheurs sont enfin parvenus à leurs fins. Sur les clichés du fond du ciel pris par le CFHT apparaissent aujourd'hui, après un traitement adapté, des centaines de petites ellipses de couleur vert d'eau qui sont autant de galaxies. ...Peut-on pour autant en déduire que ce phénomène est bien le fruit d'un effet gravitationnel sur la lumière émise par les galaxies ? "Assurément (...), répond Yannick Mellier. En l'absence de matière sur le passage des rayons lumineux -donc sans effet gravitationnel- , même les galaxies elliptiques apparaissent comme des petits points ronds. Dans le cas contraire, le cliché est couvert de petites ellipses. De plus, l'effet gravitationnel a tendance à organiser ces galaxies. Un peu à la manière d'un aimant qui oriente la limaille de fer selon les lignes du champ magnétique qui lui est appliqué". Particules encore inconnues. Ce sont ces imperceptibles déformations et cette réorganisation des galaxies qui permettent d'affirmer que la lumière a été déviée de sa trajectoire par des filaments de matière diffuse et invisible. Une matière dont la densité est faible (contrairement à celle du Soleil et des amas de galaxies), mais dont les effets sont cependant perceptibles, du fait de leur considérable étendue : 100 million et un milliard de parsecs (1 parsec équivaut à 3,36 années-lumière). A titre de comparaison notre galaxie ne mesure que 34.000 parsecs dans sa plus grande longueur. ..Sur le modèle en trois dimensions que l'équipe française a reconstitué sur ordinateur l'effet est saisissant. Dans son parcours jusqu'à nous, la lumière change constamment de direction au voisinage de ces filaments qui forment comme une sorte de gruyère dans l'espace qu'ils occupent. Une structure qui raconte l'histoire de l'Univers et révèle les conditions initiales de sa formation. Car la matière noire qui échappe à nos regards n'est pas de même nature (baryonique) que celle dont les étoiles et nous-mêmes sommes faits. Selon les théoriciens, elle serait composée de particules - mauviettes (whimps), axions, particules supersymétriques, etc ... encore à découvrir ... Une nouvelle porte vient de s'entrouvrir, aux astronomes de s'y engouffrer. Ils devraient prochainement le faire avec la mise en service, dans deux ans au CFHT, d'une caméra quatre fois plus grande, la MégaCam, développée par le CEA de Saclay. Dans un avenir plus lointain, on envisage la mise en place d'un réseau d'une centaine de télescopes d'un mètre de diamètre et le lancement d'un satellite américain, Snapsat, consacré aux étoiles explosives (supernovae), mais capable aussi de traquer les effets de la matière noire."
Jean-François Augereau.
Reprise de la photo du dessus, en négatif. La vue de droite représente un recouvrement de la figure de gauche superposée par la carte de la gravitation causée par la matière sombre. La longueur de chaque ligne rouge est proportionnelle à la "force" de la gravitation convergente. L'orientation de chacune des lignes indique la direction de la gravitation : c'est perpendiculaire aux filaments de matière noire, les images de la galaxie s'étendent le long d'une direction perpendiculaire à ces lignes.
En construisant la carte de ces lignes par l'observation de centaines de milliers de galaxies sur de larges portions du ciel (cette image ne couvre que 5 x 5 degrés-carré), les scientifiques seront capables de dresser une carte de la matière noire dans l'Univers.
La théorie MOND
Nous l’avons vu, selon la théorie de la matière sombre, l’univers serait composé en majorité de matière invisible et froide. Seulement, il existe une autre théorie, beaucoup moins en vogue, voire marginale, mais qui mérite d’être mentionnée : le Mond.
La théorie Mond (MOdified Newtonian Dynamics), propose de modifier les lois de la gravitation d’Isaac Newton afin d’expliquer le problème de la masse manquante. Il convient de préciser que ces lois de la gravitation sont les bases fondamentales sur lesquelles se reposent toutes la physique contemporaine, y compris la théorie de la relativité générale … Autant dire que la théorie du Mond s’attaque à un gros poisson !!
C’est d’abord Moti Milgrom, de l’institut des sciences Weizmann (Israël), qui contesta en 1983 la présence de matière noire dans l’univers. Selon lui, il suffit de modifier les lois de Newton, qui lient masse, vitesse et accélération. Les lois de la gravitation ne seraient en fait cohérentes que pour des accélérations supérieures à la valeur critique estimée à 10-10 mètres / seconde². En deçà de ce seuil critique, l’équation de Newton n’est plus valable. Aussi polémique que soit ce modèle, il explique néanmoins la vitesse de rotation constante des étoiles en périphérie des galaxies dont nous avons parlé plus haut. Stacy McCaugh, astronome à l’université de Maryland, appuie cette théorie en exposant les caractéristiques du spectre du rayonnement fossile obtenu par l’expérience « Boomerang » : « Avant la publication des données des expériences sur le rayonnement micro-ondes, j’ai analysé ce que serait le spectre de puissance des anisotropies si l’univers était purement baryonique, sans matière sombre froide. Une telle cosmologie prédit l’existence d’un second pic de faible amplitude. » Et force est de constater que ce second pic existe bel et bien et reste inexpliqué par la théorie de la matière sombre. Il existe néanmoins tellement de variables cosmologiques encore hypothétiques ou à découvrir que toutes les hypothèses sont permises. La théorie Mond n’emporte pas vraiment l’adhésion des astronomes, d’autant qu’en remettant en cause les lois de Newton, elle échoue à expliquer d’autres résultats importants en l’absence de tout cadre physique approprié. La matière sombre semble donc avoir encore de beaux jours devant elle …
Après avoir étudié les facteurs déterminants à l’avenir de notre univers, il convient de détailler (de façon sommaire tout du moins) les différents schémas théoriques de l’évolution de l’univers proposés par les astrophysiciens. Nous avons vu dès le début que c’était la géométrie de l’univers (conditionnée par la matière sombre et l’énergie sombre) qui déterminerait son avenir.
Pour rappel : Un univers ouvert (courbure négative), où la matière ne sera pas en assez grande quantité pour ralentir l’expansion par sa force gravitationnelle, entraînera une expansion sans limite de l’univers, jusqu’à la disparition du dernier atome … Au contraire, un univers fermé (courbure positive), où la matière sera suffisamment importante pour que son attraction stoppe la force répulsive de l’énergie sombre, engendrera un arrêt de l’expansion jusqu’à une contraction infinie de l’univers (semblable à l’état dans lequel il était lors de l’instant t=0), appelé Big Crunch.
Troisième possibilité, la plus en vogue au vu des mesures d’énergie et de matière sombres, un univers plat. Un univers plat subirait le même sort qu’un univers ouvert.
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