Histoire de la matière : du Big Bang aux planètes

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Ce dossier se propose de raconter l'histoire de la matière ordinaire, depuis sa naissance lors du Big Bang jusqu'à la formation de planètes capables d'abriter la vie.

  
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Ce dossier se propose de raconter l'histoire de la matière ordinaire, depuis sa naissance lors du Big Bang jusqu'à la formation de planètes capables d'abriter la vie.

Le voyage commence pendant la période de l'inflation, lorsque le principe d'incertitude de la mécanique quantique permet à la matière d'apparaître à partir du vide. Il se poursuit avec l'aventure des particules lors des premières secondes de l'Univers, pendant lesquelles la chute de température provoque différents phénomènes comme le confinement des quarks, l'annihilation de la matière et de l'antimatière, et la nucléosynthèse primordiale. Il se conclut provisoirement, après 380 000 ans, avec la formation des premiers atomes et la naissance du rayonnement fossile.

L'évolution de la matière dans l'Univers : un puzzle que les astronomes ont réussi à résoudre au XXe siècle en s'appuyant sur la mécanique quantique et la relativité générale. © NASA/CXC/SAO

La phase suivante nous est plus familière puisqu'elle implique des phénomènes qui se produisent encore à l'heure actuelle : formation des étoiles lors de l'effondrement de nuages moléculaires, fusion de l'hydrogène dans les étoiles de la séquence principale et apparition des géantes rouges. Mais le plus grand pas vers la complexité se produit lors de l'évolution des étoiles massives, avec sa culmination dans une explosion de supernova génératrice des éléments les plus lourds. Le voyage s'achève par la formation de poussières interstellaires à partir de ces éléments lourds, et par l'agrégation de ces poussières en planètes capables d'accueillir la vie.