Des astronomes israéliens réctifient la date du réchauffement cosmique

L’histoire du début de notre univers vient seulement d’être comprise, et un certain nombre d’astrophysiciens israéliens nous ouvrent la voie.

Selon le Professeur Rennan Barkana du Département de physique et d’astronomie de l’Université de Tel Aviv, les trous noirs – produits des premières étoiles de notre univers – ,ont réchauffé les gaz dans l’espace plus tard que l’on ne pensait.

Aussi, ces trous noirs ont laissé une onde radio très claire derrière eux, que les astronomes peuvent maintenant détecter, ce qui est une découverte majeure concernant l’origine de l’univers.

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« L’un des domaines les plus intéressants en astronomie, concerne l’ère de la formation des premières étoiles, » explique le Professeur Barkana.

« Depuis l’époque où l’univers a été rempli d’atomes d’hydrogène, la méthode la plus probante pour étudier l’époque des premières étoiles, est de mesurer l’émission d’hydrogène en utilisant les ondes radio. »

L’étude, publiée dans le journal interdisciplinaire Nature, a été co-écrite par le Professeur Barkana, le Dr. Anastasia Fialkov de l’université de Tel Aviv et de l’École normale supérieure à Paris, et le Dr. Eli Visbal des universités américaines Columbia et Harvard.

Parce que la lumière des objets distants dans l’univers prend beaucoup de temps avant de devenir visible depuis la terre, les astronomes peuvent observer ces objets dans leur condition du moment où cette lumière a été émise, y compris les premières étoiles.

Par conséquent, les chercheurs ne doivent pas chercher très loin pour vérifier la validité de la théorie du réchauffement cosmique.

Le réchauffement cosmique pourrait fournir une méthode qui permettrait d’étudier de manière directe l’apparition des premiers trous noirs, probablement conduits par des systèmes d’étoiles appelés « trous noirs binaires, » qui sont des couples d’étoiles dans lesquels la plus grande étoile s’est détruite dans une explosion de supernova, laissant un trou noir à sa place.

À la suite de ce phénomène, la plus petite étoile des deux est attirée par le trou noir, qui est par la suite déchirée par les énergies gravitationnelles du trou noir.

Le sous-produit de ce processus est émis sous la forme d’un rayonnement de rayons X de haute énergie, répartie sur de vastes distances.

Les experts pensent que ces rayonnements auraient réchauffé les gaz cosmiques après que ceux-ci aient refroidi à la suite de l’expansion cosmique originale.

« Avant, l’on croyait que le réchauffement s’était produit beaucoup plus tôt, » dit le Professeur Barkana, « mais nous avons découvert que cette idée dépend sensiblement de l’énergie avec laquelle les rayons X sont formés. Prendre en compte les observations récentes à propos des trous noirs binaires, change les attentes liées à l’histoire du réchauffement cosmique. Il en résulte alors une nouvelle prédiction selon laquelle, dans les premiers temps (quand l’univers n’avait seulement que 400 millions d’années), le ciel était uniformément rempli d’ondes radio émises par les gaz hydrogénés. »

Cette nouvelle découverte renverse l’hypothèse communément admise selon laquelle le réchauffement cosmique s’était produit il y a trop longtemps pour pouvoir l’observer, ce qui avait incité plusieurs organisations internationales à fabriquer une nouvelle gamme de télescopes radio.

Mais cette nouvelle découverte coïncide également avec une théorie qui s’en rapproche. La theorie d’Abraham Loeb, président du Département d’astronomie à l’université de Harvard, soutient que les conditions mises en place peu de temps après le Big Bang, auraient pu être un élément déclencheur de la création de la vie ailleurs que sur la Terre.

Le Big Bang s’est produit il y a plus de 13 milliards d’années. On pense que la vie terrestre, telle qu’on la connaît aujourd’hui, a évolué sur Terre il y a environ 3,5 milliards d’années.

Environ 15 millions d’années après le Big Bang, ce qui équivaut à un simple battement de cils en jargon « cosmique », le milieu endémique de rayonnements cosmiques de l’univers, qui a été surchauffé après le Big Bang, aurait refroidi jusqu’à une gamme de températures similaires à celles que nous avons sur Terre, alors que l’univers s’agrandissait.

C’est important, puisque les scientifiques croient que la vie ne peut être créée seulement sous certaines conditions, l’une desquelles est la température.

Beaucoup d’analyses récentes des exo-planètes – des planètes en orbite autour d’autres étoiles, dont beaucoup d’entre elles ont été découvertes ces dernières années – tournent autour de la recherche d’une « planète Boucles d’or », une planète sur laquelle les conditions sont parfaites pour accueillir et maintenir la vie.

M. Loeb, affirme que cette période où les températures étaient similaires aux nôtres aurait duré près de 7 millions d’années, émettant la possibilité qu’une forme de vie ait pu évoluer pendant ce laps de temps.

La théorie actuelle indique que les systèmes planétaires ne s’étaient pas formés sous leurs présentes configurations, si peu de temps après le Big Bang.

Mais le travail de M. Loeb pourrait tout de même s’appliquer aux corps rocheux ou à d’autres masses flottant librement, qui en cette brève période avaient des températures similaires à celles observées sur Terre, et de l’eau, même si elles n’étaient pas en orbite autour d’un soleil.

Edwin Turner, un astrophysicien à l’université Princeton, a déclaré au site Science.com,qui a publié une analyse de l’article de M. Loeb la semaine dernière, que cette nouvelle théorie était « très originale, stimulante et suscitait la réflexion. »