🙋🏿 🚵🏾 🔺 Demandez à Ethan n ° 70: l'Univers a-t-il un centre? ⛹🏾 🧘🏿 🤽🏼

Si tout a commencé avec le Big Bang et s'est étendu, tout a-t-il un centre?

Je veux rester aussi près du bord que possible sans en tomber. Du bord, vous pouvez voir beaucoup de choses que vous ne verrez pas du milieu.
- Kurt Vonnegut

À chaque instant, nous avons de plus en plus de questions. Pourquoi ne pas répondre au plus grand? Chaque semaine, je choisis une question, et cette semaine, Eric Vincent a l'honneur, qui demande:

Où est le centre? Depuis un certain temps maintenant, en raison de la distribution de la matière, je refuse de croire à une grosse explosion qui a déclenché l'Univers. L' article suppose que la Terre est le centre de l'univers. N'est-ce pas aussi probable que le fait que la gravité gagne tout le temps et que, dans plusieurs endroits de l'Univers, il y a suffisamment de matière pour tout ramener au centre, sans avoir besoin de créer un terme non prouvé (énergie sombre). Bien sûr, je ne suis pas un expert, je me demande donc où et pourquoi je me trompe.

Avec l'expansion de l'Univers, le Big Bang, l'énergie noire et l'idée d'un «centre», de nombreuses idées fausses sont associées. Voyons ce qui peut être fait pour clarifier la situation!

Pensez à notre planète Terre et au chemin qu'elle emprunte dans l'espace. Cette vidéo a été tournée en 24 heures à partir du vaisseau spatial Messenger en 2005, survolant notre monde sur le chemin de Mercure. Pensez à la Terre, car - il y a quelques générations à peine - un grand nombre de personnes pensaient que la Terre reposait dans l'espace, au centre de l'univers, et ne tournait pas autour du soleil.

Depuis, nous avons beaucoup appris.

Non seulement la Terre, mais généralement rien de notre système solaire n'est au centre et ne se repose. La Terre, ainsi que d'autres planètes - et le Soleil, bien sûr - tournent autour d'un centre de masse commun, et non autour d'un certain point fixe. Ce centre de masse vole à travers l'espace, à travers la galaxie, sur une orbite légèrement différente de celle que vous pourriez voir dans différentes vidéos .

Tout notre système solaire reste dans le même plan, avec l'ellipsoïde dispersé du nuage d'Oort autour, et nous nous déplaçons autour du centre de la Voie lactée le long d'une ellipse géante.

Mais ce n’est pas tout! La Voie lactée n'est pas non plus immobile, y compris son centre. Notre galaxie tourne et se déplace dans l'espace. Nous sommes entourés de sources de gravité:

autres galaxies, grandes et petites;
groupes et amas de galaxies;
filaments intergalactiques de gaz et de matière noire;
vides cosmiques retenant les accumulations de matière comme la nôtre.

Dans notre voisinage, non seulement la Voie lactée, mais toutes les galaxies, groupes et amas se déplacent les uns par rapport aux autres.

Plus important encore, ces mouvements ne sont pas locaux, mais cosmiques. À plus grande échelle, les galaxies ne se déplacent pas seulement sous l'influence de la gravité, mais sont sujettes à l'expansion cosmique, qui affecte tout dans l'univers. Et la façon dont cela fonctionne est contraire à l'intuition de la plupart des gens. Quand on pense à l'expansion, on imagine une explosion où toutes les pièces s'éloignent les unes des autres. Et il y a suffisamment de tels phénomènes dans l'espace - par exemple, les supernovae de type II qui transforment les étoiles de combustible nucléaire brûlées en matière interstellaire.

youtu.be/eE8QkBlyf5k

Bien sûr, les morceaux de l'étoile s'éloignent les uns des autres, mais à cause de l'explosion, et non à cause de l'expansion de l'espace. Et si cette image sous quelque forme que ce soit est connectée dans votre tête avec le "Big Bang" ou l '"Univers en expansion", retirez-la immédiatement de là.

Considérez l'espace lui-même comme la surface d'une balle. Pas sur la "boule dans l'espace" tridimensionnelle, mais sur la surface bidimensionnelle de la balle. Imaginez que des pièces soient collées dessus. La balle se dilate - peu importe à cause de l'explosion ou de l'étirement de la surface. Imaginez que chaque pièce soit une galaxie ou, comme dans notre cas, un observateur.

Du point de vue de n'importe quelle galaxie, tout le monde s'en éloigne. Ceux qui sont plus éloignés s'éloignent plus vite et ceux qui sont plus proches ne s'éloignent pas aussi rapidement.

Si vous le regardez du point de vue de n'importe quelle galaxie, vous obtenez la même chose. Dans le contexte de la relativité générale, dans un univers en expansion, il n'y a pas seulement un centre, mais aussi aucun observateur distingué, aucune galaxie privilégiée et rien à attirer en raison de la gravité.

Cependant, il existe une concurrence pour l'extension.

Cette compétition entre la gravité et l'expansion, qui a commencé après le Big Bang, à une époque où l'Univers pouvait être décrit pour la première fois comme chaud, dense, en expansion, après quoi la vitesse d'expansion a ralenti et l'Univers a commencé à se refroidir.

Le Big Bang n'était pas une explosion avec un certain centre, et il n'y avait aucun point qui pourrait être décrit comme le lieu d'origine de l'Univers observable. Autant que nous puissions en juger, l'espace était rempli de matière et de rayonnement à chaud à la fois, partout - c'est précisément le moment que nous appelons le Big Bang.

Et l'expansion de l'Univers est contrôlée par son contenu, et différentes quantités de matière sont contenues dans différentes régions. Par conséquent, au début de l'Univers, il y a eu des oscillations du rayonnement micro-ondes cosmique.

Les points chauds (rouge) et froid (bleu) correspondent à des endroits où la matière est légèrement plus ou moins que la moyenne. Les endroits contenant plus de matière deviendront des galaxies, des groupes ou même des amas, et ceux qui en contiennent moins ne se développeront pas. Dans le même temps, les plus grandes régions clairsemées perdront toute matière et se transformeront en d'énormes vides cosmiques.

Dans les plus grandes régions à forte densité, l'expansion sera localement vaincue et il y aura des zones des milliers de fois plus massives que la Voie lactée. Mais à plus grande échelle, l'expansion prévaudra, alors qu'elle n'est pas contrôlée par la matière ou le rayonnement, mais par l'énergie sombre, qui est le seul moyen d'expliquer le taux d'expansion observé dans le contexte des GR.

Donc, nous allons répéter brièvement: le Big Bang s'est produit dans l'Univers partout et en même temps, toutes les régions connaissent une expansion à peu près la même, les hétérogénéités de densité ont conduit à l'apparition de galaxies, de groupes et d'amas, ainsi que de vides cosmiques, et l'énergie noire s'est révélée à travers l'expansion accélérée de l'Univers.

Eric n'est pas le seul à poser de telles questions, mais j'espère que l'explication a été claire pour vous et les autres. Envoyez-moi vos questions et suggestions pour les articles suivants.

Demandez à Ethan n ° 70: l'Univers a-t-il un centre?

Si tout a commencé avec le Big Bang et s'est étendu, tout a-t-il un centre?

More articles: