Principal AstronomieLes astronomes comptent tous les photons de l'univers. Alerte spoiler: 4 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000

Les astronomes comptent tous les photons de l'univers. Alerte spoiler: 4 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000

Astronomie : Les astronomes comptent tous les photons de l'univers.  Alerte spoiler: 4 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000

Imaginez-vous dans un bateau sur un grand océan, l’eau s’étendant jusqu’à l’horizon lointain, avec les plus faibles allusions à la terre juste au-delà. C'est le matin, juste avant l'aube, et un épais brouillard s'est installé le long de la côte. Tandis que le froid vous saisit au début de votre montre, vous attrapez un phare du fond de votre œil qui vacille faiblement dans le brouillard.

Et - oui - là! Un autre phare, plus proche, sa lumière un peu plus forte. En balayant l'horizon, d'autres phares signalent les dangers de la côte lointaine.

Une étoile nouvellement formée illumine les nuages ​​cosmiques environnants sur cette image de l'observatoire de La Silla de l'ESO au Chili. Les particules de poussière dans les vastes nuages ​​qui entourent l'étoile HD 97300 diffusent sa lumière, comme un phare de voiture dans un brouillard enveloppant, et créent la nébuleuse par réflexion IC 2631. Bien que la HD 97300 soit actuellement à la une des projecteurs, la poussière qui la rend si difficile rater cette occasion annonce la naissance d’autres futures stars. Imsge: ESO

Vous connaissez cette côte qui retourne au même port année après année. Vous savez que les phares ont tous la même luminosité, ont été fabriqués par le même fabricant et sont restés en bon état de fonctionnement tout au long des années.

Et pour passer le temps, vous jouez un petit jeu. En consultant vos cartes, vous connaissez la distance qui sépare chaque phare et la distance parcourue par leur lumière pour atteindre vos yeux piqués de sel. Mais leur lumière, brillante et éclatante par une soirée claire, est atténuée et obscurcie par le brouillard persistant. Vous savez à quel point ils doivent être brillants, et vous pouvez comparer cette luminosité à ce que vous voyez, en regardant à travers les couches et les couches de brouillard, pour estimer à quel point le brouillard embrasse le littoral.

Ce n'est pas comme si tu n'avais rien de mieux à faire.

Brouillard cosmique

C’est exactement la procédure que les astronomes ont récemment utilisée pour mesurer la quantité totale de lumière des étoiles dans l’univers - sans bien sûr le brouillard, les phares et les marins salés.

Nos phares cosmiques sont les galaxies actives, les moteurs les plus puissants de l'univers, où la matière s'écoulant dans de gigantesques trous noirs se compresse et s'échauffe, s'enflamme sous l'effet d'une radiation avant d'être engloutie par l'horizon des événements. Dans leur agonie, ces masses de gaz tourbillonnantes et chaotiques émettent plus d’énergie que des millions de galaxies et sont capables de pomper leur lumière dans l’univers.

Lorsqu'ils s'enflamment dans le jeune cosmos, ils nous apparaissent comme des phares, luisants mais lointains.

Entre ces phares et nos télescopes, il y a tout ce qui se trouve dans l'univers. La plus grande partie de l'univers est vide, mais la lumière accumulée par toutes les générations d'étoiles qui ont vécu et sont décédées depuis ces époques lointaines a été comblée, illuminant le cosmos dans un brouillard de photons ténu et mince.

Le rayonnement provenant des galaxies actives lointaines est une énergie extrêmement élevée - aucune surprise, étant donné la nature puissante de leur origine. Et lorsque cette lumière de haute énergie traverse l'univers, elle rencontre ce mince brouillard. Interaction fortuite par interaction fortuite, collision aléatoire par collision aléatoire, le rayonnement de haute énergie perd de l'énergie et se disperse.

À travers un verre, sombre

En examinant la lumière de plus de 700 galaxies actives, l’équipe d’astronomes a pu estimer toute la lumière des étoiles produite dans l’univers et tout au long du temps cosmique, à partir du moment des premières étoiles à peine 500 millions d’années après le big bang jusqu’à proche du présent. Le grossier compte? 4 × 10 ^ 84 photons, ce qui est… beaucoup.

Cette estimation est en accord avec d'autres calculs de cette prétendue lumière de fond extra-galactique, mais enfouie dans cette dernière observation et d'autres est une constatation troublante: notre univers est en train de mourir.

En comparant la lumière de différentes galaxies actives placées à différentes distances de nous, les astronomes pourraient non seulement calculer la quantité totale de lumière stellaire jamais produite, mais également suivre le flux et les reflux de cette lumière stellaire à travers des milliards d'années d'histoire cosmique.

Et la terrible nouvelle est que les lumières s’éteignent une par une. Le mieux que nous puissions dire, à travers diverses observations et estimations, est que notre univers a culminé dans la formation d'étoiles il y a plus de 9 milliards d'années, alors que le cosmos n'avait que le quart de son âge actuel.

La raison précise nous échappe encore. Notre univers en expansion a certainement quelque chose à voir avec cela: les galaxies s'éloignent en moyenne les unes des autres, ce qui entraîne moins de fusions et moins d'approvisionnement en matières fraîches dans les galaxies, où elles peuvent transformer ce gaz en nouvelles étoiles. Mais pourquoi était le pic à ce moment, il y a si longtemps? Pourquoi la formation stellaire at-elle diminué si rapidement? Ou peut-être pourquoi les étoiles ont-elles persisté si longtemps, malgré l'effondrement de leur ancien grand empire?

Des questions difficiles sans réponses faciles. Pour l'instant, au moins, nous sommes toujours dans le brouillard.

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Carnival of Space # 488
Pulsar vu s'éloigner de la supernova qui l'a créé