Historique du Big Bang - Définition
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Formation des structures
La formation des structures dans le modèle du Big Bang se déroule de façon hiérarchique, les petites structures se formant avant les plus grandes. Les premières structures à se former sont les quasars, dont on pense qu'il s'agit de galaxies actives primordiales brillantes et d'étoiles de population III. Avant cette ère, l'évolution de l'univers pouvait se comprendre au travers d'une théorie des perturbations cosmologiques linéaire : c'est-à-dire que toutes les structures pouvaient s'analyser comme de petites déviations d'un univers parfaitement homogène. C'est relativement aisé à étudier à l'aide de l'informatique. A ce stade, des structures non-linéaires commencent à se former, et le problème devient beaucoup plus difficile au plan informatique, avec par exemple l'implication de simulations à N corps avec des milliards de particules.
Réionisation : 150 millions à 1 milliard d'années
Les premiers quasars se forment à partir des effondrements gravitationnelles. Ils émettent un rayonnement intense qui réionise l'univers alentour. À partir de ce moment, la majeure partie de l'univers est composée de plasma.
Formation des étoiles
Les premières étoiles, très probablement de population III, se forment et entament le processus de transmutation des éléments chimiques les plus légers (hydrogène, héliun et lithium) en éléments plus lourds. Cependant, jusqu'à ce jour, aucune étoile de population III n'a été observée, ce qui maintient le mystère sur leur formation
Formation des galaxies
Un grand volume de matière s'effondrent et forme une galaxie. Les étoiles de population II les premières à se former lors de ce processus, sont suivie ultérieurement des étoiles de population I.
Un projet mené par Johannes Schedler a identifié un quasar (CFHQS 1641+3755) situé à 12,7 milliards d'AL (année-lumière), c'est-à-dire à une distance où nous voyons l'univers alors qu'il n'était âgé que de 7 % de son âge d'aujourd'hui.
Le 11 juillet 2007, en utilisant le Télescope Keck de 10 mètres de diamètres, situé sur le volcan Mauna Kea, à Hawaii, Richard Ellis et son équipe, du Caltech de Pasadena en Californie, ont trouvé six galaxies en phase de formation d'étoiles à une distance de l'ordre de 13,2 milliards d'AL, donc lorsque l'univers n'était âgé que de 500 millions d'années. On ne connaît aujourd'hui qu'une dizaine de ces objets relevant réellement de l'univers primordial
Le Champ ultra-profond de Hubble montre un certain nombre de petites galaxies en cours de fusion pour en former une plus grande, situées à 13 milliards d'AL, alors que l'univers n'avait que 5 % de son âge actuel.
En se basant sur la nouvelle science de la nucléocosmochronologie, on estime que le disque fin de la Voie lactée s'est formé il y a 8,3 ± 1,8 milliards d'années
Formation des groupes, amas et superamas de galaxies
L’attraction gravitationnelle attire les galaxies les unes vers les autres pour former des groupes, des amas et des superamas.
Formation de notre système solaire : 8 milliards d'années
Enfin, des objets de la taille de notre système solaire se forment. Notre soleil est une étoile de génération tardive, qui incorpore des débris de nombreuses générations antérieures d’étoiles, et il s’est formé il y a approxilativement 5 milliardes d’annés soit approxiamtivement 8 à 9 milliards d’années après le Big Bang.
Aujourd'hui : 13,7 milliards d'années
Les meilleures estimations actuelles situent l’âge de l'Univers aujourd’hui à 13,7 milliards d’années depuis le Big Bang. Comme l’expansion de l'Univers présente une accélération, les superamas sont susceptibles de demeurer les plus grandes structures qui se seront jamais formé dans l’univers. L’expansion accélérée actuelle empêche toute structure inflationnaire complémentaire de pénétrer en deça de l’horizon et empêche toute formation de nouvelles structures liées gravitationnellement.
