question posée le 14-05-2009 par Nicolas G.
Bonjour,
A l'occasion du lancement des satellites Planck et Herschel, on entend parler de rayonnement fossile. Le satellite Planck est censé observer le rayonnement émis par l'univers 380 000 ans après le bigbang. Je ne comprends pas comment on peut observer une lumière émise il y a si longtemps car, selon toute logique, cette lumière devrait nous avoir "dépassé". Alors de quoi parle t-on exactement ? d'une source de lumière toujours active ? d'un rayonnement émis pendant un certain laps de temps et que l'on regarderait après qu'il se soit éteint ? en d'autres termes, je ne comprends pas comment la Terre peut observer, 14 milliards d'années après qu'il ait été émis, un rayonnement filant a 300 000 km/s. cela voudrait dire que "la Terre s'est développée plus vite que la lumière" ?
je vous serait reconnaissant d'éclairer ma lanterne :)
réponse du 18-05-2009 par Fabrice Mottez
"selon toute logique, cette lumière devrait nous avoir dépassé". Il faut considérer les choses avec logique, mais autrement !
Cette lumière a été émise de partout dans l'univers, 300 000 ans après le big bang, c'est à dire il y a environ 14 milliards d'années. La lumière que nous observons vient donc (si on ne se casse pas trop la tête avec l'expansion de l'univers) d'une sphère dont nous sommes le centre, et dont le rayon est de 14 milliards d'années lumière.
(À cause de l'expansion de l'univers, à l'époque de l'émission, cette sphère était plus petite.) La lumière qui nous a dépassé (qui est passé autrefois à proximité de la Terre) était celle qui a été émise à l'intérieur de cette sphère. La lumière qui ne nous a pas encore atteint a été émise à l'extérieur. Mais comme l'horizon cosmologique recule sans cesse, dans un milliard d'années nos descendants percevront la lumière émise il y a quinze milliards d'années.
Autre façon de l'expliquer : imaginez-vous, comme dans une pub pour Orange, au milieu d'une immense foule qui pousse en même temps un même cri bref. Le son voyageant à quelque 330 m/s dans l'air, 3 secondes après avoir entendu le cri des gens situés juste autour de vous, vous entendrez celui poussé par les gens situés à près d'un kilomètre de vous. En supposant que le son puisse se propager jusqu'à vous depuis des distances très lointaines (ce que fait cette première lumière de l'Univers), vous entendrez à tout instant la rumeur correspondante, même si elle est de plus en plus faible. Le rayonnement fossile ne procède pas autrement, puisqu'il est aujourd'hui très faible, c'est à dire froid (on l'appelle aussi rayonnement à 3K, ce qui signifie 3 degrés au-dessus du zéro absolu).
