L’espace se réchauffe, et voici ce que cela signifie pour nous

L’Univers n’est pas statique. Il évolue en permanence et grandit dans toutes les directions. Il est en expansion, et les scientifiques l’ont découvert il y a presque un siècle. Mais il ne le fait pas à un rythme stable — plus le temps passe, plus l’Univers s’étend rapidement. Et par conséquent, les étoiles, les planètes et les galaxies s’éloignent de plus en plus les unes des autres, ce qui laisse plus d’espace entre elles. Mais alors dans ce cas, l’Univers est censé se refroidir à mesure qu’il s’étend, n’est-ce pas ? Car après tout, il était beaucoup plus dense et beaucoup plus chaud lorsque le Big Bang s’est produit. Et pendant son expansion, l’espace s’est refroidi, créant ainsi les conditions nécessaires à la formation de planètes, d’étoiles et d’autres objets spatiaux.

En réalité, ce n’est pas tout à fait ce qui se passe actuellement, et les scientifiques ont été tout aussi surpris de le découvrir. Notre univers se réchauffe. Ils ont observé la température de gaz cosmiques éloignés de notre planète natale, par rapport à de jeunes gaz plus proches de la Terre. Comme on mesure les distances spatiales en années-lumière, les régions plus éloignées sont comme une fenêtre sur le passé, tandis que les régions plus proches permettent une observation du temps présent. Bref, ils ont découvert que la température d’un certain gaz dans l’espace a augmenté plus de 10 fois au cours des 10 derniers milliards d’années. Et la température du gaz cosmique répandu dans tout l’Univers peut atteindre environ 2 millions de degrés Celsius. Waouh.

À mesure que l’Univers s’étend, la force gravitationnelle fait son œuvre et tire le gaz et la matière noire ensemble. Elle fait un travail assez titanesque, puisqu’elle crée des galaxies et des amas de galaxies à partir de ces matières. Et ce processus est totalement chaotique. Tellement chaotique que de plus en plus de gaz se réchauffe pendant que tout cela se produit. L’espace était extrêmement chaud lorsqu’il venait de se former il y a 13,7 milliards d’années. Et s’il redevenait aussi chaud ? Les scientifiques observent la situation. Ils ont découvert que les températures dans l’espace ont augmenté en mesurant les gaz cosmiques, en utilisant une méthode appelée décalage vers le rouge. Ils utilisent généralement cette méthode lorsqu’ils veulent voir à quelle distance se trouvent certains objets spatiaux. Ceux qui sont plus proches de nous ont des longueurs d’onde lumineuses plus courtes. Plus un objet est éloigné, plus ses longueurs d’onde lumineuses sont longues. Et on peut déterminer la température d’un certain objet à partir de sa lumière.

En moyenne, l’espace est un endroit plutôt froid. La lueur résiduelle du Big Bang s’appelle CMB, qui est l’abréviation de cosmic microwave background (fond diffus cosmologique en français). Il est si puissant et intense qu’il baigne l’Univers entier dans la lumière. C’est la seule chose qui réchauffe significativement la matière. Mais il existe de nombreux mécanismes à plus petite échelle qui contribuent à réchauffer la matière dans l’Univers. Et ils pourraient s’emballer si l’espace se réchauffe. Prenons les étoiles, par exemple. Elles émettent un rayonnement qui affecte la poussière et le gaz à proximité. Elles rayonnent aussi dans l’infrarouge lointain. Lorsqu’une étoile est à son stade initial, le rayonnement qui en provient forme des structures protoplanétaires qui ressemblent à des disques. Ils se forment principalement dans un seul plan. Et une étoile centrale brillante produit un gaz avec des reflets bleus.

Il s’est passé la même chose avec notre système planétaire. Une forte énergie et des forces gravitationnelles ont provoqué des collisions, de la poussière et du gaz, dans un tourbillon incontrôlé qui a formé des planètes. C’est pourquoi la plupart des planètes de notre système solaire orbitent dans la même direction. C’est aussi la direction dans laquelle ce tourbillon géant tournait il y a longtemps. Étoiles actives, galaxies en collision, cataclysmes stellaires, trous noirs, étoiles à neutrons — l’Univers a tellement de sources d’énergie. Et lorsqu’on entoure la matière normale de l’espace d’un environnement aussi énergique, elle se réchauffe considérablement. Lorsque tu chauffes quelque chose, de l’énergie en rayonne d’une certaine façon. Dans la plupart des cas, les galaxies n’ont que quelques zones où les étoiles se forment, dans des régions où le gaz s’effondre. Une bulle qui entoure cette zone contient de l’hydrogène ionisé. Les 3 quarts de notre Soleil sont constitués d’hydrogène. Grâce à cet hydrogène, le Soleil nous tient chaud. Dans son noyau, l’hydrogène se transforme en hélium et provoque une fusion atomique — c’est comme ça que notre Soleil libère son énergie.

Les radiations chauffent tout ce gaz à des millions de degrés. En même temps, il ionise un grand nombre d’atomes et de molécules, ce qui signifie qu’il les transforme en ions. Les atomes sont des particules neutres, tandis que les ions sont des particules chargées négativement ou positivement. Si l’Univers se réchauffe, notre Soleil pourrait aussi se réchauffer. Si sa température atteignait 30 000 degrés Kelvin, il pourrait devenir suffisamment chaud pour ioniser tous les matériaux qu’il a précédemment éjectés. Et cela pourrait créer une véritable nébuleuse planétaire. Il s’agirait d’une nébuleuse en forme d’anneau, qui se forme généralement à cause d’un gaz en expansion qui entoure une étoile vieillissante. Comme la température ne cesse d’augmenter, l’hydrogène s’ionise. À quelques milliers de degrés, cela pourrait rendre les nébuleuses de notre système solaire roses, avec des lignes d’émission. Notre Soleil pourrait arriver à sa fin s’il atteignait la température de 50 000 degrés Kelvin. Et si tu pouvais flotter dans l’espace et t’en approcher, tu le verrais briller dans des tons verts sinistres à cause de l’oxygène doublement ionisé.

Les phénomènes à haute énergie font en sorte que davantage de galaxies entrent en collision. Cela chauffe encore plus les gaz et finit par provoquer des émissions de rayons X. Maintenant, qu’en est-il des trous noirs et des étoiles à neutrons qui rayonnent ? Quand ils s’emballent, ils peuvent façonner des galaxies entières, et qui sait quoi d’autre. Peut-être aurons-nous aussi plus de masers ? Ce sont des lasers naturels produits par notre Univers. Ils apparaissent lorsque de grandes populations de molécules reçoivent de grandes quantités d’énergie. À l’heure actuelle, les scientifiques ont trouvé le maser le plus puissant, mais aussi le plus éloigné ; il est si puissant qu’il est plus lumineux que la lumière que produiraient 6 000 soleils — et ce dans une seule ligne d’émission. Peut-être que nous découvrirons alors des masers encore plus puissants. Dans le cas où nous serions encore là. Parce qu’à mesure que l’Univers se réchauffe, le rayonnement cosmique devient plus fort, ce qui n’est pas une bonne nouvelle pour la vie sur Terre. L’augmentation du rayonnement cosmique pourrait nous nuire. Qui sait si la vie serait même possible sur Terre dans ce cas, ou si la puissante force gravitationnelle ne ferait pas s’écraser notre planète natale sur une autre ?

Mais peut-être que la vie telle que nous la connaissons ne disparaîtrait pas complètement. Ou, si cela arrivait, elle pourrait retrouver sa place d’une manière ou d’une autre, peut-être dans un avenir lointain. Il est possible que notre Univers puisse de nouveau accueillir la vie dans ses formes primitives. Cela n’a pas l’air très plausible quand on pense au chaos que le Big Bang a provoqué, n’est-ce pas ? Mais ce n’était que le début. Après que les choses se sont un peu calmées, les restes des premières étoiles ont formé des planètes telluriques. Dans notre système solaire, il s’agit de la Terre, Mars, Mercure et Vénus. Tu ne peux pas poser le pied sur les autres car ce sont des géantes gazeuses [Saturne, Uranus, Neptune].

À l’époque, le rayonnement était assez intense, donc les planètes telluriques avaient un environnement adéquat pour se former — car il faut beaucoup d’énergie pour faire tourbillonner la poussière et les particules et “cuire” une planète à point. Cette période de temps coïncide à peu près avec celle où les premières étoiles se sont formées dans notre Univers. Les anciennes étoiles étaient bien plus grosses que notre Soleil. Mais elles vivaient moins longtemps. Elles ont simplement fini par exploser en supernovas, et elles ont laissé des métaux lourds dans l’espace qui les entourait. Ce sont les particules à partir desquelles les planètes telluriques se sont formées. À l’époque, les radiations se répandaient dans tout l’Univers. Cela a changé au fil du temps. Aujourd’hui, on est proche du zéro absolu. 400 000 ans après le Big Bang, lorsque les atomes d’hydrogène se sont formées, le fond diffus cosmologique était presque aussi chaud que la surface de notre Soleil.

Et environ 15 millions d’années après le Big Bang, sa température était proche de la température ambiante, soit environ 27°C. Ces événements se sont produits dans tout l’Univers, si bien que de nombreuses planètes auraient pu abriter la vie. Si nous étions l’un de ces mondes anciens, nous n’aurions pas besoin d’une étoile pour nous tenir chaud, car le fond diffus cosmologique serait suffisant. Il est donc possible que la vie dans l’espace soit bien plus ancienne que nous le pensons. Il pourrait y avoir eu des mondes anciens avec de l’eau liquide à leur surface. Et s’il y avait eu des formes primitives d’organismes comme sur notre planète natale il y a très longtemps ? Ou même des formes plus développées ? Peut-être le découvrirons-nous un jour.