L’histoire de l’univers est une longue saga d’environ 13,7 milliards d’années.
L’Univers est né à partir d’un point très dense et très chaud. Au début, tout n’est qu’énergie. L’espace alors entre dans une violente expansion. Les premières particules apparaissent : des électrons et des quarks qui s’associent pour former des protons et des neutrons. Puis les protons et neutrons s’associent pour former des noyaux d’hydrogène et d’hélium. Puis 380 000 ans après le big bang, les électrons sont captés par les noyaux pour former des atomes d’hydrogène et d’hélium.
Dans des zones plus denses et plus froides de l’univers en formation, des particules se regroupent grâce à la gravité et forment des étoiles et des galaxies. Dans des étoiles très massives, des réactions de fusion nucléaire donnent naissance à de nouveaux éléments plus lourds comme, l’oxygène, le carbone, le fer, le silicium… Ces étoiles finissent par exploser ce qui permet de disperser dans l’univers en formation de nouveaux éléments qui vont donner naissance à des étoiles de 2ème génération comme notre Soleil.
Si les conditions sont idéales, c’est à partir de cette matière libérée que pourra naître la vie.
Notre galaxie, la Voie lactée, s’est formée il y a environ 10 milliards d’années.
Notre soleil a pour origine un nuage de gaz et de poussières appelé nébuleuse qui s’est rassemblé, concentré pour former une étoile, il y a 4,6 milliards d’années. Les restes de gaz et poussières se sont ensuite rassemblés pour former des planètes, notamment la Terre, quelques dizaines de millions d’années plus tard. Formés à partir de la même matière, tous ces corps sont composés des mêmes atomes.
Les planètes tournent autour d’étoiles. L’ensemble des planètes, dont la Terre, qui tournent autour du Soleil forment le Système Solaire.
Depuis le Soleil, on trouve :
Elles dessinent des trajectoires pratiquement circulaires autour du Soleil.
Excepté les planètes les plus proches du Soleil (Mercure et Vénus), toutes les planètes ont des satellites naturels.
La Lune est l’unique satellite naturel de la Terre.
Entre les superamas, il existe donc d’immenses zones de vide (l’univers est dit « lacunaire »), des zones qui atteindraient, pour certaines, les centaines de millions d’années-lumière. Selon les astronomes, ces zones de vide représenteraient quelque 90 % du volume total de l’univers.
Conclusion :
L’univers est constitué de milliards d’étoiles et de nombreux autres objets célestes tels les planètes, les comètes, les astéroïdes, etc. Tous ces corps se structurent en galaxies, amas et superamas. Cependant, à grande échelle, la structure de l’univers est dite « lacunaire » car celui-ci est en majorité constitué de vide.
L’univers est constitué principalement d’hydrogène et d’hélium.
Les réactions thermonucléaires à l’intérieur des étoiles créent une grande partie des éléments compris entre le lithium et le fer, qui sont des éléments plus lourds que l’hydrogène et l’hélium.
Elle est principalement composée de fer (32,1 %), d’oxygène (30,1 %), de silicium (15,1 %), de magnésium (13,9 %), de soufre (2,9 %), de nickel (1,8 %), de calcium (1,5 %) et d’aluminium (1,4 %), le reste (1,2 %) consistant en de légères traces d’autres éléments. Ces éléments proviennent de réactions au cœur des étoiles ou résultent de l’explosion d’étoiles massives.
La matière qui nous entoure est constituée à partir d’atomes, eux-mêmes constitués d’un noyau (constitué de protons et de neutrons) autour duquel tournent des électrons.
Remarque : Les protons et neutrons sont eux-mêmes constitués de particules appelées Quarks. Ce sont les plus petites particules connues à ce jour…
Ces atomes peuvent s’assembler pour former des molécules. Ces molécules s’organisent pour former la matière.
L’ordre de grandeur du diamètre d’un atome est le dixième de nanomètre soit 10-10 m et celui du noyau de l’atome est compris entre 10-14 m et 10-15 m.
Quelques distances dans le système solaire et la Voie Lactée :
Les distances dans l’Univers étant gigantesques et il a donc été nécessaire de créer des unités de distance adaptées.
Pour mesurer des distances dans le système solaire, on utilise l’Unité Astronomique.
1 Unité Astronomique (ua) correspond à la distance séparant la Terre du Soleil soit environ 150 000 000 km.
Précisément 1 ua = 149 597 870 700 mètres.
Exemples :
Pour mesurer les distances entre les étoiles, galaxies ou amas de galaxies on utilise l’année-lumière.
L’année-lumière est la distance parcourue par la lumière en 1 année dans le vide.
Sachant que la vitesse de la lumière ou célérité de la lumière dans le vide est de 300 000 km/s = 3 x 108 m/s et qu’une année représente 365 jours, alors :
1 al = 365 (jours) x 24 (h) x 3600 (s) x 3 x 108(m/s) = 9,46 x 1015 m = 9.46 x 1012 km.
Exemple :
Cette distance signifie que si on pouvait se déplacer à la vitesse de la lumière, il faudrait 4,2 ans pour atteindre l’étoile la plus proche du Soleil.
De même, comme la lumière provenant de cette étoile met 4,2 ans à nous parvenir, lorsqu’on l’observe depuis la Terre, on la voit telle qu’elle était il y a 4,2 années.
C’est pour cela que l’on dit : « Voir loin, c’est voir dans le passé »
Dimension Univers = 13,7 x 109 x 9,46 x 1015 ≈ 1,3 x 1026 m !!!
On remarque que l’homme fait la liaison entre l’infiniment petit et l’infiniment grand.
Les structures infiniment petites et infiniment grandes ont en commun leur structure lacunaire.
En effet, l’atome est essentiellement constitué de vide et la matière se concentre dans un noyau 100 000 fois plus petit que l’atome lui-même.
De même, entre les galaxies, amas et superamas de galaxies règne un quasi vide.
