L’univers primitif était-il clair ou sombre ?

La lumière est omniprésente dans l'univers, mais est-elle apparue immédiatement après le Big Bang ? La réponse est non, mais la naissance de la lumière est une histoire fascinante qui s'étend sur des millions d'années.

Aujourd'hui, la lumière des étoiles et des galaxies illumine le ciel nocturne. Mais juste après le Big Bang, il y a environ 13,8 milliards d'années, l'Univers était plongé dans l'obscurité totale. Photo : AI

Selon Live Science, le Big Bang a non seulement donné naissance à la matière, mais aussi créé l'espace et le temps. Initialement, toute la matière et l'énergie de l'univers étaient comprimées en un minuscule point ultra-dense. À mesure que l'univers commençait à s'étendre, cette énergie s'est progressivement refroidie, permettant la formation des premières particules élémentaires moins d'une seconde après le Big Bang.

La lumière « emprisonnée » pendant 380 000 ans

Bien que les photons se soient formés très tôt, pendant les 380 000 premières années, la lumière n'a pas pu se propager dans l'espace. La raison était que l'univers était trop chaud et que les électrons se déplaçaient trop vite pour se lier aux noyaux et former des atomes.

Le résultat est une « soupe » dense où la lumière est constamment diffusée par des électrons libres, tout comme la lumière dans le noyau du Soleil est maintenant piégée pendant des millions d’années avant de s’échapper vers la surface.

Ce n'est que lorsque l'univers s'est dilaté et refroidi jusqu'à environ 3 000 Kelvin (2 725 °C) que les électrons ont commencé à se combiner aux noyaux pour former des atomes neutres. À ce stade, les photons étaient libres de se déplacer et, pour la première fois, la lumière a été véritablement « libérée » dans l'univers.

La lumière émise à cette époque avait des longueurs d'onde proches de l'infrarouge ou visibles, mais après plus de 13 milliards d'années d'expansion, elle s'est étirée en ondes extrêmement longues, appelées fond diffus cosmologique (FDC). Il s'agit de la lumière la plus ancienne jamais détectée par l'homme, observée pour la première fois en 1964.

L’analyse du rayonnement de fond micro-onde a aidé les scientifiques à mieux comprendre la structure à grande échelle de l’univers, y compris la répartition des galaxies et les vides géants entre elles.

L'univers a connu un jour un « âge sombre »

Après l'apparition de la première lumière dans l'univers, moment où les photons ont pu se propager librement dans l'espace, l'univers n'est pas devenu immédiatement aussi brillant que le ciel étoilé que nous observons aujourd'hui. Il est plutôt entré dans une longue période appelée « âges sombres cosmiques ».

Il s'agissait d'une période particulière qui a duré des centaines de millions d'années, durant laquelle l'univers était presque entièrement sombre et froid. La lumière aurait pu exister et se propager, mais il n'y avait aucune source lumineuse évidente comme les étoiles ou les galaxies.

À cette époque, l'espace ne contenait que les éléments les plus simples : l'hydrogène et l'hélium, composants fondamentaux formés peu après le Big Bang. Ces éléments existaient sous forme de gaz ténu, non encore apte à former des corps célestes capables d'émettre de la lumière.

Cet âge sombre prit fin lorsque la gravité rassembla progressivement les nuages ​​de gaz géants. Au cours de centaines de millions d'années, ces régions de gaz devinrent suffisamment denses pour s'effondrer sur elles-mêmes, augmentant la température et la pression, déclenchant ainsi des réactions thermonucléaires, semblables à celles qui se produisent aujourd'hui au cœur du Soleil, donnant naissance aux premières étoiles de l'histoire de l'univers.

Environ un milliard d'années après le Big Bang, ces premières étoiles ont commencé à émettre de la lumière, dissipant progressivement l'obscurité primordiale qui régnait dans l'espace. À mesure que le nombre d'étoiles augmentait, elles se sont regroupées en amas, qui ont finalement donné naissance aux premières galaxies.

C'est le moment que les scientifiques appellent « l'aube cosmique », marquant le moment où la lumière s'est véritablement répandue dans l'espace et a posé les bases d'un univers étoilé tel que nous le connaissons aujourd'hui.

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MINH HAI

Source: https://tuoitre.vn/vu-tru-thuo-so-khai-co-anh-sang-hay-la-dem-den-20250624161738474.htm