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Une dernière lueur ultraviolette dans la nuit

 

D’après les analyses de l’astrophysicienne, il semblerait que la Terre finisse en réalité par tomber en spirale dans le Soleil, freinée par ses gaz incandescents avant que celui-ci n’ait eu le temps de perdre suffisamment de masse. « Il reste cependant une étape que nous n’arrivons pas à modéliser correctement ni à observer : c’est le moment où l’hélium se met subitement à se transformer en carbone et en oxygène, engendrant la brutale contraction du Soleil. Nous ne pouvons tirer aucune conclusion définitive avant d’avoir bien compris ce phénomène. » Une dernière chance pour la Terre, dont la pérennité reste donc encore incertaine.

 

L’avenir du Soleil, quant à lui, est tout tracé : juste après avoir atteint sa taille maximale et épuisé tout son hélium, il va s’effondrer subitement. Il ne restera plus qu’un minuscule noyau très lourd, cent fois plus petit que le Soleil que nous connaissons, dont chaque centimètre cube pèsera 1 tonne ! Pendant encore 100.000 ans, il brûlera ses noyaux de carbone et d’oxygène. Sa faible lueur ultraviolette éclairera le gaz qu’il aura perdu, formant une majestueuse nébuleuse planétaire. Puis la nuit s’étendra tout autour. Devenu ce que les astronomes appellent une naine blanche, il agonisera doucement dans la quasi-obscurité pendant des milliards d’années. Avant de s’éteindre tout à fait.

 

Chronologie de la fin :

 

● + 7,65 milliards d’années : le Soleil est sur le point de mourir. Il a tellement gonflé qu’il est devenu cent fois plus gros qu’aujourd’hui. Vu de la Terre, il occupe presque tout le ciel. La surface de notre planète, chauffée à plus de 1000° C n’est plus qu’un immense lac de lave.

 

● + 7,8 milliards d’années : si elle résiste à la mort flamboyante du Soleil, la Terre n’est plus qu’un pauvre astéroïde recouvert de lave durcie. Au loin, brille la faible lueur ultraviolette du cadavre de son étoile, devenue une naine blanche.

 

● + 100.000 milliards d’années : toutes les galaxies se sont éteintes. Au loin, quelques cadavres d’étoiles émettent encore une lueur à peine visible. La Terre, si elle existe encore, ressemblera alors certainement à ce vieil astéroïde nu et stérile.

 

● + 10 milliards de milliards de milliards de milliards… d’années : les derniers trous noirs finissent de s’évaporer, éclairant le ciel d’un ultime flash intense de lumière.

 

Autour de la géante rouge la planète miraculée

 

La nouvelle a fait grand bruit au congrès de la Société astronomique américaine, qui s’est déroulé en janvier 2002 à Washington : des astronomes ont réussi à identifier la présence d’une planète autour de la géante rouge Iota Draconis, à 1 million de milliards de kilomètres de nous. C’est la première fois qu’une planète est découverte aux alentours d’une étoile qui a atteint la fin de sa vie. La preuve est maintenant faite que des planètes peuvent survivre aux transformations de leur astre mourant. On peut rêver que la Terre y parvienne aussi.

 

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La majestueuse agonie des étoiles

 

Lors de son dernier spasme, qui durera quelques milliers d’années, le Soleil ressemblera sûrement à l’une de ces étoiles agonisantes, maintes fois observées. Celles-ci ont expulsé leur enveloppe de gaz, donnant naissance à de superbes nébuleuses planétaires. Effondrés sur eux-mêmes, les noyaux des astres sont devenus des naines blanches (point blanc central), dont la chaleur fait briller leur nébuleuse. Ces images ont été prises par le télescope spatial Hubble et recolorées selon les éléments chimiques détectés dans le gaz.

 



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III – Et après l’Univers sans fin

 

Dans cent mille milliards d’années, ce sera l’extinction des galaxies. Plongé dans une obscurité totale, l’Univers connaîtra alors une très lente agonie. Elle n’aura pas de fin.

 

Un jour, toute forme de vie disparaîtra de la Terre. Un jour plus lointain encore, le Soleil s’arrêtera de briller, ainsi que toutes les autres étoiles. Mais l’Univers, lui, n’aura pas de fin ! Du moins pas une fin apocalyptique telle que les scientifiques l’envisageaient encore il y a quelques années. Le « big crunch », ce scénario inverse du big bang, selon lequel tout l’espace pourrait un jour se recroqueviller sous le poids de la matière qu’il renferme, n’aura probablement jamais lieu. Depuis quatre ans, les satellites et les ballons stratosphériques envoyés pour scruter le ciel aboutissent en effet tous à la même conclusion : l’expansion de l’espace-temps, qui a commencé lors du big bang, voici 15 milliards d’années environ, est en train de s’accélérer. Autrement dit, les galaxies vont s’éloigner toujours plus vite les unes des autres, la température moyenne va continuer à baisser, tandis que l’énergie et la matière vont se diluer dans un espace toujours plus vaste. L’Univers, loin de finir dans un grand « bang » comme il est né, va donc plutôt s’éteindre en un très long soupir.

 

 

 

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A quoi ressemblera ce long soupir ? Difficile de le dire. Au contraire de la mort du Soleil, qui est un évènement assez prévisible puisque les astronomes ont déjà observé des milliers d’étoiles en train de mourir, prévoir l’avenir de l’Univers se heurte à l’impossibilité de vérifier expérimentalement les hypothèses que l’on avance. A la fin des années 70, le physicien américain Freeman Dyson s’essaya pourtant à l’exercice  Aujourd’hui, ils sont quelques scientifiques de par le monde à relever le défi. Et, parmi eux, l’Américain Fred Adams, cosmologiste de l’université du Michigan, et le Français Nicolas Prantzos, de l’Institut d’astrophysique de Paris. En utilisant toutes les connaissances actuelles de la physique, ils se sont appliqués à lister et à dater approximativement les grandes étapes de l’histoire à venir de l’Univers. Un voyage vertigineux, où l’on perd vite toute notion du temps.

 

Une à une, les étoiles s’éteignent

 

L’Univers « est encore dans son adolescence », commente Fred Adams. On y voit aujourd’hui briller des milliards d’étoiles. Et, à travers un puissant télescope, des myriades de galaxies se découvrent. Mais si divers et fertile qu’il nous apparaisse, cet Univers n’aura qu’un temps. « A mesure que l’expansion va s’accélérer, les galaxies vont s’écarter de plus en plus vite, jusqu’à finir par disparaître de notre vue, décrit Fred Adams. Lorsque l’âge de l’Univers aura doublé, les futurs astronomes de la Voie lactée ne verront plus que les galaxies qui font partie de notre voisinage et qui sont liées gravitationnellement à la nôtre. » Si tant est qu’il existe encore un astronome dans 30 milliards d’années.

 

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Puis les étoiles vont s’éteindre. Petit à petit. Les physiciens en sont à peu près sûrs : en tenant compte de la quantité de gaz (la matière première des étoiles) contenue aujourd’hui dans notre galaxie, et de l’espérance de vie des astres (mille milliards d’années au plus), toutes les étoiles de la Voie lactée, ainsi que celles des autres galaxies, auront cessé de briller d’ici cent mille milliards d’années (1014 ans). Autrement dit, il faudra un temps de dix mille fois plus long que celui qui s’est écoulé depuis la naissance de l’Univers pour que le ciel devienne totalement noir. Au-delà de cette limite, il y a très peu de chance pour qu’une forme quelconque de vie continue d’exister, sans cette source d’énergie essentielle et facilement accessible qu’est la lumière des étoiles.

 

A ce stade crépusculaire de l’évolution de l’Univers, les galaxies se composeront d’un bestiaire macabre. Il y aura d’abord des cadavres stellaires : des naines noires (résidus d’étoiles semblables au Soleil, après avoir été des naines blanches), des étoiles à neutrons (débris d’étoiles massives) et des trous noirs (restes d’étoiles très massives). Mais aussi des astres ratés : les naines brunes (étoiles qui n’étaient pas assez massives pour se mettre à briller). Et de la matière froide, c’est-à-dire des planètes, des comètes, des astéroïdes et de la poussière interstellaire. Réduite à l’état de caillou stérile, la Terre fera peut-être partie de ce triste cortège… Enfin, n’oublions pas la « matière sombre », cette matière invisible qui constitue 90 % de la masse de l’Univers et dont la nature exacte (particules exotiques ou étoiles ratées) reste un mystère. Ici, la seule certitude des scientifiques est qu’elle devrait rester au voisinage de la matière visible et suivre les mêmes évolutions.

 

Un trou noir d’un milliard de fois la masse du Soleil

 

Lentement, quelques-uns de ces corps froids vont tomber au centre de leur galaxie pour, finalement, venir nourrir un énorme trou noir central, extrêmement massif : environ un milliard de fois la masse du Soleil. Mais la majorité d’entre eux réussiront à échapper à cette attraction fatale. Emmenés par l’expansion, ils s’éloigneront alors les uns des autres, plongeant dans l’obscurité. Dans cent milliards de milliards d’années (1020 ans), toutes les galaxies se seront ainsi « évaporées », selon le terme employé par les chercheurs. 1020 ans ? Pour se faire une idée de cette durée, on peut imaginer que les 15 milliards d’années qui se sont écoulées entre le big bang et aujourd’hui représente 1 millimètre sur l’axe du temps ; alors 1020 ans, soit la fin  de l’évaporation des galaxies, se situent à 10.000 kilomètres…

 

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Tout dépend d’une particule

 

Les trous noirs eux-mêmes devraient ensuite s’évaporer. Selon une théorie développée par Stephen Hawking en 1974, les trous noirs ne sont plus des gouffres sans retour : ils peuvent émettre une radiation, composée de toutes sortes de particules élémentaires (électrons, positrons, neutrinos ou photons). « C’est un phénomène quantique, précise Nicolas Prantzos. Il est extrêmement lent, mais si l’on attend suffisamment de temps, il finit par se produire. Ainsi, les trous noirs se videront progressivement de leur énergie. » « Suffisamment de temps » est un euphémisme : il faudra 1066 ans pour que les petits trous noirs (les cadavres d’étoiles) s’évaporent tous ; et 10100 ans (soit un nombre d’années correspondant à 1 suivi de 100 zéros) pour que ce soit le cas des trous noirs galactiques ! Une échelle de temps qui n’est même plus représentable. Juste avant l’évaporation totale des trous noirs, leur rayonnement s’emballera : ils émettront un flash très violent, qui sera la dernière lumière visible dans l’Univers.  


 

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Fin de l’histoire ? Pas sûr. Car tout dépend d’une particule : le proton, l’un des constituants essentiels de la matière, dont les êtres humains comme les planètes sont faits. Selon certaines théories physiques, dites « de grande unification », qui n’ont pas encore été démontrées, le proton serait une particule instable, c’est-à-dire qu’il finirait par se désintégrer en particules plus petites que lui. Au bout de combien de temps ? Les physiciens l’ignorent. Ce qui n’empêche pas les hypothèses. Ainsi, si les protons vivent moins longtemps que les trous noirs, à la fin de la période d’évaporation, l’Univers ne devrait plus comporter qu’une bouillie de particules élémentaires et de rayonnement à très basse longueur d’onde. Mais s’ils leur survivent, des objets solides, comme des planètes et des astéroïdes, pourraient encore exister après l’évaporation des trous noirs. Détail : à cause de l’expansion, la distance moyenne entre ces corps serait des milliards de milliards de fois plus grande que la taille de l’Univers visible actuel.

 

 Dans cet univers dont la température (et donc l’énergie) continuera à baisser inexorablement, les atomes de ces petits corps froids évolueront vers des états toujours plus stables (dont l’énergie est toujours plus faible). Au bout de 101500 ans, ils devraient tous être transformés en atomes de fer, selon des mécanismes quantiques. Ils se recombineront ensuite en des réseaux cristallins de neutrons, l’état le plus stable d’entre tous. D’après les calculs de Freeman Dyson, cela devrait se produire au bout de (1010)76 ans ; probablement le plus grand nombre jamais évoqué en physique ! Alors, ils se transformeront en infimes trous noirs, qui, à leur tour, s’évaporeront.

 

Telle serait donc l’histoire de l’Univers. Une histoire sans fin. « Selon toute évidence, raconte en effet Nicolas Prantzos, l’éternité appartiendra aux électrons, positrons, neutrinos et photons, seules entités capables d’exister dans la nuit sans fin de l’Univers en expansion. » Une nuit sans étoile.



 



 



 

 

IV – Apocalypse : histoire d’un mythe

 

Bien avant d’intéresser les sciences, la fin du monde a hanté les esprits. Historiquement repérable, ce thème, loin d’être universel, est indissociable des religions du Livre.

 

Le thème de la fin du monde est si profondément ancré dans notre imaginaire que nous le croyons volontiers universel… Or, il n’en est rien. La fin du monde a une histoire, et une géographie. Elle est intimement liée aux religions monothéistes – judaïsme, islam, christianisme.


 

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Les mythes de fin du monde, les « eschatologies » (du grec eskhaton : science des choses ultimes des fins dernières de l’homme) présupposent certaines conceptions du temps, de la divinité, de l’homme. L’eschatologie mêle indissolublement les destins des individus après leur mort et les évènements liés à la fin de l’Univers. Ce qui implique, explique Michel Hulin, professeur de philosophie à Paris IV, que les individus aient une existence et une conscience propres hors du groupe social auquel ils appartiennent. Ainsi, les cultures orales d’Afrique noire ou d’Océanie n’admettent pas de mythe de fin du monde, parce que le destin d’un individu ne se distingue pas assez de celui de son groupe. Les ancêtres accueillent les morts dans l’au-delà, et des cycles de réincarnations assurent un renouvellement et une continuité de la vie.

 

Le mythe de la fin du monde implique aussi une conception linéaire, et non plus cyclique, du temps. Dans les civilisations les plus anciennes, « les âmes » - ou les doubles – circulaient pour ainsi dire librement entre un « ici-bas » et un « là-bas », écrit Michel Hulin. Mais les civilisations du Proche-Orient ancien ont placé une barrière entre ces deux mondes, interdisant le retour des morts. Comment surmonter cette séparation définitive ? En imaginant « un grand retour collectif des morts, rendu possible par un bouleversement radical de l’ordonnance présente du cosmos ». Ainsi naît l’idée d’une résurrection générale succédant aux cataclysmes de la fin du monde. Au temps cyclique, on substitue un temps orienté, avec un début et une fin. Le destin de l’humanité est modelé sur celui de chaque homme, et ces destins se rejoignent à la fin des temps.

 

Fabriquer un sens à l’histoire

 

Les récits de fléaux et cataclysmes abondent dans toutes les civilisations. Mais il faut distinguer les fléaux provisoires, qui s’inscrivent dans une conception cyclique du temps, et la fin de l’Univers, qui suppose un déroulement du temps linéaire. On trouve des déluges et des feux purificateurs dans l’Ancien Testament comme chez Platon ou dans la cosmologie iranienne. Ces fléaux, qui ponctuent une échelle temporelle infinie, racontent les bouleversements du cosmos et de l’humanité. Mais ils épargnent ce qui permettra une nouvelle création, semblable à la précédente.

 

 

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L’idée de fin du monde radicale et définitive, au contraire, présuppose un dieu transcendant, créateur de ce monde. C’est pourquoi les anciens grecs ont longtemps ignoré la fin du monde. « Inconcevable dans un univers peuplé de dieux qui en sont partie intégrante », analyse Christine Dumas-Reungoat, spécialiste de littérature grecque à l’université de Caen. Seul un dieu tout puissant peut en commander la fin absolue. L’histoire a désormais un sens. La fin du monde et le jugement dernier en sont l’avenir et le couronnement.

 

Le thème de la fin du monde est peut-être apparu avec le zoroastrisme. Dans cette religion de l’Iran ancien (qui subsiste encore, notamment en Inde du Nord), les âmes sont rétribuées selon leur vie passée, tandis que se déroule une lutte cosmique entre les principes du Bien et du Mal. Cette lutte s’achève par la victoire du Bien, la résurrection des morts et leur récompense finale, la fin des temps et la purification de l’Univers.

 

Les Hébreux pourraient ainsi avoir emprunté à l’Iran ancien l’idée de la fin du monde. C’est dans le Livre de Daniel qu’apparaît le thème de l’apocalypse. Les prophètes de l’Ancien Testament annoncent la venue du Messie, qui annoncera la fin du monde, avec ses cataclysmes et son jugement dernier, promesse de bonheur pour les justes.

 

Les sciences ont pris en charge l’imaginaire religieux

 

Le christianisme primitif, écrasé sous le joug romain, vit dans l’espérance du Royaume promis par les Evangiles et dans l’attente du Jugement dernier. Les Apocalypses frappent les esprits, en particulier celle de saint Jean : elle annonce une seconde résurrection du Christ qui reviendra sur Terre fonder un Royaume de mille ans avec les martyrs et les Justes (c’est le millénarisme), avant la résurrection générale et le jugement dernier. A partir du Vème siècle, l’Eglise terrestre devient puissante, le jugement dernier s’éloigne, supplanté par une eschatologie individuelle – même si l’inspiration millénariste se réveille périodiquement.

 

C’est peut-être dans l’islam que l’eschatologie joue le plus grand rôle. Issues du fond commun monothéiste, la foi en l’au-delà, la rencontre avec la Vérité, la préparation au Jour de la résurrection et les promesses de châtiment et de bonheur y tiennent une place centrale. De nombreuses tombes portent cette inscription : « Tout ce qui se trouve sur Terre périra mais la face de ton Seigneur demeurera, majestueuse et noble. »

 

Les sciences et les techniques ont pris en charge l’imaginaire eschatologique – qu’il s’agisse des menaces qu’elles font surgir (l’apocalypse nucléaire) ou des récits cosmologiques. Cette évolution est assez récente : la science a d’abord imaginé un univers statique, avec des lois de la nature immuables et une dynamique réversible. Ce n’est qu’au XIXème siècle, avec le concept d’entropie, et avec la théorie de l’évolution de Darwin, que l’irréversibilité du temps a fait son entrée dans les sciences. Au XXème siècle, peu de disciplines échappent à cette historicité – on pense à la cosmologie, mais aussi à la dérive des continents ou à la théorie du chaos. Nous n’en avons pas fini avec la fin du monde.

 


 
 

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