L’Univers est un sujet qui fascine autant qu’il divise. Depuis longtemps, cette immensité pousse les scientifiques à se poser de nombreuses questions à son sujet, notamment sur sa taille, sa naissance, mais aussi son avenir. Pour ce qui est des origines de l’Univers, les chercheurs sont d’accord pour dire qu’il est né à la suite du Big Bang, c’est-à-dire une dilatation rapide (explosion), et il est encore actuellement en expansion. Mais qu’en est-il de sa fin ? Le DGS vous expose plusieurs théories avancées par la communauté scientifique quant à l’avenir de l’Univers.
Avant de pouvoir s’intéresser aux hypothèses émises sur la mort de l’Univers, il faut connaître sa composition. Les planètes, les étoiles, ainsi que les nuages de gaz et de poussières représentent 5 % de l’Univers, il s’agit de la matière ordinaire. La matière noire, ou matière transparente, équivaut quant à elle à 25 % de l’Univers.
Contrairement à la matière ordinaire, elle n’interagit quasiment pas avec la lumière, elle ne la réfléchit pas. Toutefois, la matière noire a un comportement similaire à celui de la matière ordinaire : elle attire gravitationnellement les objets qui l’entourent. Elle a d’ailleurs été détectée grâce aux mouvements de ces objets.
Enfin, 70 % de l’Univers est composé d’énergie noire. Elle est totalement différente des matières ordinaire et noire, elle agit en effet comme une force gravitationnelle répulsive, et non pas attractive. L’énergie noire reste un mystère pour les scientifiques, qui ne savent pas vraiment à quoi elle ressemble. Pourtant, c’est en étudiant son évolution que l’on peut tenter de prédire l’avenir de l’Univers, notamment comment il va s’éteindre.
LA THÉORIE DU « BIG RIP »
Dans ce scénario proposé par Robert R. Caldwell en 1999, l’énergie noire continue son expansion, comme elle le fait actuellement, sa densité augmente ainsi au fil du temps. L’espace s’étend tellement que la force gravitationnelle ne peut pas compenser cette densité. Au bout d’un certain temps, on assiste à une énorme déchirure (big rip en anglais).
Les galaxies, les trous noirs, les étoiles et même les planètes sont littéralement déchirés. Néanmoins, l’expansion de l’Univers perdure, elle est même plus rapide que la vitesse de la lumière. Résultat : la structure même de la matière, c’est-à-dire les atomes et les particules élémentaires, est totalement détruite.
LA THÉORIE DU « BIG FREEZE »
Cette théorie provient des études de William Thomson. Contrairement au “Big Rip”, le “Big Freeze” (mort thermique de l’Univers) suppose que la densité de l’énergie noire reste stable, la gravité compensant la force répulsive de cette dernière. Ainsi, l’Univers grandit à l’infini. C’est à ce moment que l’entropie entre en jeu. Il s’agit du phénomène qui conduit votre café à se refroidir lorsque vous le laissez : il se met à la même température que celle de la pièce dans laquelle il se trouve.
Dans ce scénario, la matière s’étale à mesure que l’Univers s’étend. Les nuages de gaz et de poussières, qui sont à l’origine des formations d’étoiles comme notre soleil, s’épuisent. Ensuite, c’est au tour des étoiles de cesser de fonctionner. L’Univers devient totalement glacé, et même les trous noirs s’évaporent.
LA THÉORIE DU « BIG CRUNCH »
Cette hypothèse, souvent considérée comme la plus probable, suit la logique du Big Bang. Contrairement aux deux théories précédentes, l’énergie noire diminue. Si sa densité décroît et qu’elle devient trop faible, la gravité prend le dessus. Cela met un terme à l’expansion de l’Univers, entraînant une phase de contraction.
Puisque la gravité s’amplifie, les galaxies se rapprochent les unes des autres, ce qui provoque un rétrécissement de l’Univers, et donc une forte hausse des températures. Elles sont si hautes que les atomes se désintègrent et que les trous noirs aspirent tout, et finissent par se rassembler pour devenir un trou noir supermassif qui finit par s’aspirer lui-même et l’Univers entier.
Certains scientifiques avancent qu’un Big Crunch s’est déjà produit, et qu’il est toujours suivi d’un Big Bang, il s’agirait d’un phénomène cyclique qui s’appelle le Big Bounce. Il ne faut néanmoins pas vous inquiéter. Si l’une de ces théories se produit, ce sera dans des milliards d’années. Si l’Univers vous intéresse, vous pouvez découvrir pourquoi notre Système solaire est plat.