{"id":73901,"date":"2025-12-28T12:00:00","date_gmt":"2025-12-28T12:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.africa-press.net\/senegal\/politique\/quand-lunivers-sest-eclaire"},"modified":"2025-12-29T02:56:01","modified_gmt":"2025-12-29T02:56:01","slug":"quand-lunivers-sest-eclaire","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.africa-press.net\/senegal\/toutes-les-actualites\/quand-lunivers-sest-eclaire","title":{"rendered":"Quand L\u2019Univers S\u2019Est \u00c9clair\u00e9"},"content":{"rendered":"

Africa-Press – Senegal. <\/strong><\/span>Face au spectacle d\u2019un ciel e\u0301toile\u0301, comment imaginer qu\u2019a\u0300 une e\u0301poque suivant le Big Bang (il y a 13,8 milliards d\u2019anne\u0301es), l\u2019Univers e\u0301tait plonge\u0301 dans les te\u0301ne\u0300bres. Aucune source de lumie\u0300re ne de\u0301chirait la nuit. Puis la premie\u0300re ge\u0301ne\u0301ration d\u2019e\u0301toiles est apparue. Quand l\u2019aube du cosmos a-t-elle commence\u0301 a\u0300 poindre? On l\u2019ignore encore mais, inlassablement, les astrophysiciens remontent toujours plus loin dans le temps en que\u0302te de ces mythiques premie\u0300res e\u0301toiles, he\u0301berge\u0301es au sein d\u2019embryons de galaxies.<\/p>\n

Ainsi, en octobre 2025, l\u2019e\u0301quipe d\u2019Hakim Atek (Institut d\u2019astrophysique de Paris) a confirme\u0301, gra\u0302ce au te\u0301lescope spatial James Webb, la de\u0301tection de MoM-z14, une galaxie repe\u0301re\u0301e a\u0300 peine 280 millions d\u2019anne\u0301es apre\u0300s le Big Bang. \u00ab C\u2019est la plus lointaine jamais confirme\u0301e gra\u0302ce a\u0300 l\u2019analyse tre\u0300s fine de sa lumie\u0300re \u00ab , note le chercheur. Une prouesse technique, mais surtout une e\u0301nigme: a\u0300 une e\u0301poque ou\u0300 l\u2019Univers n\u2019avait que 1,4 % de son a\u0302ge actuel, cette petite tache de lumie\u0300re apparai\u0302t de\u0301ja\u0300 e\u0301tonnamment brillante, riche en atomes \u00ab lourds \u00bb tels que de l\u2019oxyge\u0300ne, de l\u2019azote, du carbone, comme si des ge\u0301ne\u0301rations d\u2019e\u0301toiles avaient eu le temps d\u2019y nai\u0302tre et de mourir.<\/p>\n

Si les premie\u0300res e\u0301toiles n\u2019ont toujours pas e\u0301te\u0301 observe\u0301es, leur portrait-robot est connu car il est fort simple. \u00ab Elles se sont forme\u0301es a\u0300 partir d\u2019un gaz primordial issu du Big Bang, compose\u0301 uniquement d\u2019hydroge\u0300ne et d\u2019he\u0301lium, de\u0301taille Nicolas Laporte, astrophysicien au Laboratoire d\u2019astrophysique de Marseille. Ces tout premiers nuages se sont effondre\u0301s sous leur propre gravite\u0301, sans rien pour les freiner. La matie\u0300re s\u2019est donc accumule\u0301e jusqu\u2019a\u0300 des masses colossales, de 500 a\u0300 1000 fois celle du Soleil, avant que la fusion nucle\u0301aire ne s\u2019enclenche. \u00bb Une fois \u00ab allume\u0301es \u00bb, on estime que ces premie\u0300res e\u0301toiles pouvaient atteindre 100.000 \u00b0C en surface, et briller chacune comme 10 milliards de soleils !<\/p>\n

Les premie\u0300res e\u0301toiles ont eu une existence fulgurante<\/b><\/p>\n

Mais ces astres ont paye\u0301 leurs caracte\u0301ristiques hors norme au prix d\u2019une existence fulgurante. \u00ab Elles n\u2019ont ve\u0301cu qu\u2019entre deux et trois millions d\u2019anne\u0301es \u00ab , estime Nicolas Laporte a\u0300 partir de simulations nume\u0301riques. Vraiment bien court en comparaison des 10 milliards d\u2019anne\u0301es d\u2019espe\u0301rance de vie de notre \u00ab petit \u00bb Soleil. En effet, plus une e\u0301toile est massive, plus son c\u0153ur atteint rapidement des tempe\u0301ratures extre\u0302mes, et plus la fusion nucle\u0301aire dont elle tire son e\u0301nergie est efficace. Ces ge\u0301antes ont donc bru\u0302le\u0301 leur hydroge\u0300ne a\u0300 un rythme effre\u0301ne\u0301, avant d\u2019exploser en supernovae titanesques, dispersant dans le milieu environnant les premiers e\u0301le\u0301ments lourds \u2013 carbone, oxyge\u0300ne, azote \u2013 a\u0300 partir desquels nai\u0302tront les ge\u0301ne\u0301rations suivantes d\u2019e\u0301toiles. Si les premie\u0300res e\u0301toiles semblent bel et bien a\u0300 la porte\u0301e du James Webb, leur observation reste donc extre\u0302mement difficile, du fait de leur vie bre\u0300ve.<\/p>\n

En revanche, les ge\u0301ne\u0301rations suivantes d\u2019e\u0301toiles abondent dans les de\u0301buts de l\u2019Univers. Presque trop, d\u2019ailleurs. \u00ab On trouve beaucoup plus de galaxies brillantes qu\u2019attendu a\u0300 des e\u0301poques tre\u0300s recule\u0301es, constate Hakim Atek. Et cela pose un proble\u0300me aux mode\u0300les actuels de formation des galaxies. \u00bb Ainsi, l\u2019aube du cosmos ressemble plus a\u0300 un formidable feu d\u2019artifice d\u2019e\u0301toiles qu\u2019a\u0300 une lente monte\u0301e en re\u0301gime. En quelques centaines de millions d\u2019anne\u0301es a\u0300 peine, l\u2019Univers s\u2019est peuple\u0301 d\u2019astres massifs et de galaxies de\u0301ja\u0300 structure\u0301es.<\/p>\n

Pour tenter d\u2019expliquer ces galaxies si pre\u0301coces, les chercheurs ajustent leurs mode\u0300les de formation stellaire. \u00ab On peut augmenter l\u2019efficacite\u0301 de formation des e\u0301toiles, c\u2019est-a\u0300-dire la fraction du gaz transforme\u0301e en e\u0301toiles, mais cela a des conse\u0301quences par ailleurs, souligne Hakim Atek. Si on forme trop d\u2019e\u0301toiles trop to\u0302t, on se retrouve ensuite avec trop de galaxies massives plus tard dans l\u2019histoire du cosmos, par rapport a\u0300 ce que l\u2019on observe re\u0301ellement. Ces ajustements sont donc a\u0300 re\u0301aliser avec prudence. \u00bb<\/p>\n

Autre surprise: la pre\u0301sence, dans ces jeunes galaxies, de trous noirs supermassifs de\u0301ja\u0300 bien installe\u0301s. Dans le sce\u0301nario classique, un trou noir nai\u0302t de l\u2019effondrement d\u2019une e\u0301toile massive en fin de vie. Il faut ensuite des milliards d\u2019anne\u0301es pour qu\u2019un tel astre, en engloutissant de la matie\u0300re ou en fusionnant avec d\u2019autres, atteigne les masses colossales \u2013 de plusieurs millions a\u0300 plusieurs milliards de soleils \u2013 caracte\u0301ristiques de ceux qui peuplent le c\u0153ur des galaxies.<\/p>\n

Or, les observations du James Webb bousculent cette chronologie: a\u0300 peine 600 ou 700 millions d\u2019anne\u0301es apre\u0300s le Big Bang, on de\u0301couvre de\u0301ja\u0300 des trous noirs de plusieurs millions de masses solaires au centre de galaxies minuscules. \u00ab Avant le James Webb, on pensait qu\u2019ils e\u0301taient rarissimes a\u0300 ces e\u0301poques recule\u0301es, rappelle Nicolas Laporte. Or, entre 20 et 30 % des galaxies du premier milliard d\u2019anne\u0301es de l\u2019Univers abritaient de\u0301ja\u0300 un trou noir central. Nous n\u2019avons aucun sce\u0301nario satisfaisant pour expliquer des formations aussi pre\u0301coces. \u00bb<\/p>\n

Le proble\u0300me se complique encore avec la de\u0301tection en 2024 d\u2019un de ces trous noirs massifs, Abell 2744-QSO1, entoure\u0301 d\u2019un gaz de\u0301pourvu d\u2019atomes lourds issus d\u2019e\u0301toiles pre\u0301ce\u0301dentes. \u00ab Pour cre\u0301er un trou noir, il faut d\u2019abord qu\u2019une e\u0301toile ait ve\u0301cu et explose\u0301, donc qu\u2019elle ait produit des atomes comme du carbone, de l\u2019oxyge\u0300ne, de l\u2019azote. S\u2019il n\u2019y en a pas autour, c\u2019est e\u0301trange, souligne Hakim Atek. Une hypothe\u0300se, encore spe\u0301culative, serait qu\u2019il s\u2019agisse d\u2019un trou noir primordial. \u00bb<\/p>\n

Une nouvelle chronologie de l\u2019e\u0301mergence de la lumie\u0300re<\/b><\/p>\n

Ces trous noirs primordiaux sont au moins aussi mythiques que la premie\u0300re ge\u0301ne\u0301ration d\u2019e\u0301toiles pour les astrophysiciens. L\u2019ide\u0301e n\u2019est pas nouvelle: certains mode\u0300les cosmologiques pre\u0301disent qu\u2019au tout de\u0301but de l\u2019Univers, lorsque les densite\u0301s d\u2019e\u0301nergie et de matie\u0300re du plasma primordial fluctuaient violemment sous l\u2019effet de l\u2019inflation cosmique, certaines re\u0301gions auraient pu s\u2019effondrer sur elles-me\u0302mes pour former directement un trou noir. Ces objets seraient donc ne\u0301s bien avant les e\u0301toiles. Mais leur existence reste hypothe\u0301tique.<\/p>\n

D\u2019abord parce qu\u2019ils naissent a priori minuscules, et leur petite taille les expose a\u0300 une e\u0301vaporation, selon une the\u0301orie avance\u0301e par Stephen Hawking en 1974… Toutefois, des sce\u0301narios pre\u0301voient qu\u2019ils pourraient accre\u0301ter rapidement du gaz en grande quantite\u0301. Non seulement ils ne s\u2019e\u0301vaporeraient pas, mais en plus ils pourraient donc croi\u0302tre jusqu\u2019a\u0300 former des trous noirs supermassifs. \u00ab C\u2019est un re\u0301sultat encore de\u0301battu, estime Nicolas Laporte. Pour l\u2019instant, on n\u2019a vu qu\u2019un seul de ces objets \u2013 il faudrait en trouver d\u2019autres pour e\u0302tre su\u0302rs. \u00bb<\/p>\n

Ces de\u0301couvertes ne bouleversent pas seulement la chronologie de la formation des galaxies: elles re\u0301e\u0301crivent aussi celle de la lumie\u0300re elle-me\u0302me. Car lorsque les premie\u0300res e\u0301toiles s\u2019allument, l\u2019Univers n\u2019est pas encore transparent. Depuis le Big Bang, il baigne dans un brouillard d\u2019hydroge\u0300ne neutre, une ve\u0301ritable \u00ab pure\u0301e de pois \u00bb qui emplit tout. Pour que la lumie\u0300re circule librement, il a donc fallu dissiper ce gaz. Sous l\u2019effet du rayonnement e\u0301nergique des premie\u0300res e\u0301toiles, les atomes d\u2019hydroge\u0300ne ont perdu leurs e\u0301lectrons et ont cesse\u0301 de bloquer les photons…<\/p>\n

C\u2019est ce que les astrophysiciens nomment la re\u0301ionisation, un processus qui aurait de\u0301bute\u0301 environ 500 millions apre\u0300s le Big Bang. Enfin… C\u2019est ce que l\u2019on croyait jusque-la\u0300, en se fondant sur l\u2019e\u0301tude du fond diffus cosmologique, un rayonnement e\u0301mis seulement 380.000 ans apre\u0300s le Big Bang et qui a donc force\u0301ment traverse\u0301 aussi ce brouillard. Mais le James Webb re\u0301ve\u0300le aujourd\u2019hui que ce grand nettoyage cosmique a commence\u0301 bien plus to\u0302t, peut-e\u0302tre seulement 300 millions d\u2019anne\u0301es apre\u0300s le Big Bang. \u00ab Nos observations de la re\u0301ionisation sont en de\u0301saccord avec celles re\u0301alise\u0301es sur le fond diffus. Il y a la\u0300 une tension qu\u2019il va falloir comprendre \u00ab , observe Hakim Atek.<\/p>\n

Premier constat: ce processus de re\u0301ionisation n\u2019a pas e\u0301te\u0301 uniforme. Il a commence\u0301 autour des sources les plus brillantes, cre\u0301ant des zones de\u0301ja\u0300 totalement ionise\u0301es. \u00ab On voit apparai\u0302tre tre\u0300s to\u0302t ces re\u0301gions ionise\u0301es, des sortes de bulles autour des galaxies les plus lumineuses, explique Hakim Atek. A\u0300 mesure que les galaxies se sont multiplie\u0301es, ces bulles se sont agrandies puis rejointes, jusqu\u2019a\u0300 effacer presque totalement l\u2019hydroge\u0300ne neutre du milieu intergalactique. \u00bb<\/p>\n

De nouveaux instruments pour remonter le temps<\/b><\/p>\n

La pre\u0301cocite\u0301 du processus pourrait s\u2019expliquer par une autre population de galaxies moins spectaculaires mais tre\u0300s nombreuses: les galaxies dites faibles, car pauvres en masse comme en e\u0301clat. Elles sont des milliers pour une seule galaxie brillante, et leur lumie\u0300re cumule\u0301e aurait pu jouer un ro\u0302le bien plus important qu\u2019on ne l\u2019imaginait dans la leve\u0301e du brouillard primitif. \u00ab On commence enfin a\u0300 mesurer leur pouvoir ionisant, explique Hakim Atek. Et on trouve que c\u2019est tre\u0300s e\u0301leve\u0301 \u2013 suffisamment pour re\u0301ioniser l\u2019Univers tre\u0300s to\u0302t. \u00bb<\/p>\n

Pour fouiller toujours plus loin vers les a\u0302ges sombres de l\u2019Univers, d\u2019autres instruments viendront biento\u0302t e\u0301pauler le James Webb. Le premier d\u2019entre eux sera l\u2019ELT, le te\u0301lescope ge\u0301ant de 40 me\u0300tres en construction au Chili. Gra\u0302ce a\u0300 son miroir colossal, il pourra explorer un champ de 12 ou 13 fois plus grand que le James Webb, qui ne peut voir en une fois qu\u2019une surface 177 fois plus petite que la pleine Lune ! Or, plus on observe large, plus les chances de de\u0301nicher les fugaces premie\u0300res e\u0301toiles augmentent.<\/p>\n

Le second instrument de\u0301cisif sera New Athena, futur observatoire europe\u0301en des rayons X en orbite. \u00ab Avec lui, on va de\u0301tecter les rayons X a\u0300 tre\u0300s grande distance e\u0301mis par les trous noirs. Quand la mission a e\u0301te\u0301 conc\u0327ue, on ignorait qu\u2019il y avait autant de trous noirs au de\u0301but de l\u2019Univers. La\u0300, on s\u2019attend a\u0300 ce que l\u2019Univers lointain scintille litte\u0301ralement ! \u00ab , s\u2019enthousiasme Nicolas Laporte. Ces deux ge\u0301ants \u2013 l\u2019ELT attendu pour 2030, et New Athena pre\u0301vu pour 2035 \u2013 scruteront le ciel aux co\u0302te\u0301s du James Webb, dans l\u2019espoir de voir enfin poindre l\u2019aube du cosmos.<\/p>\n

Le premier cliche\u0301 de l\u2019Univers<\/b><\/p>\n

La \u00ab vraie \u00bb premie\u0300re lumie\u0300re, c\u2019est elle. E\u0301mise 380.000 ans apre\u0300s le Big Bang, elle correspond a\u0300 l\u2019instant ou\u0300 les photons se sont libe\u0301re\u0301s du brouillard dense d\u2019hydroge\u0300ne et d\u2019e\u0301lectrons pour filer en ligne droite. Ce \u00ab fond diffus cosmologique \u00bb est comme une photographie de cet instant que l\u2019on peut encore apercevoir, me\u0302me s\u2019il s\u2019est conside\u0301rablement refroidi depuis l\u2019e\u0301poque. Il apparai\u0302t ici en fausses couleurs, ses minuscules variations de tempe\u0301rature traduisent les toutes premie\u0300res surdensite\u0301s du cosmos. Ce sont les graines a\u0300 partir desquelles se formeront, des centaines de millions d\u2019anne\u0301es plus tard, les premie\u0300res e\u0301toiles puis les galaxies. Le fond diffus demeure ainsi l\u2019un des piliers de la cosmologie: en le scrutant, les astrophysiciens mesurent l\u2019a\u0302ge, la composition, la ge\u0301ome\u0301trie de l\u2019Univers…<\/p>\n

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Africa-Press – Senegal. Face au spectacle d\u2019un ciel e\u0301toile\u0301, comment imaginer qu\u2019a\u0300 une e\u0301poque suivant le Big Bang (il y a 13,8 milliards d\u2019anne\u0301es), l\u2019Univers e\u0301tait plonge\u0301 dans les te\u0301ne\u0300bres. Aucune source de lumie\u0300re ne de\u0301chirait la nuit. Puis la premie\u0300re ge\u0301ne\u0301ration d\u2019e\u0301toiles est apparue. Quand l\u2019aube du cosmos a-t-elle commence\u0301 a\u0300 poindre? 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