1. Preuve observationnelle:
* fond micro-ondes cosmique (CMB): Cette faible réception du Big Bang, découvert en 1964, fournit un instantané de l'univers alors qu'il n'avait que 380 000 ans. En analysant ses variations de température, nous pouvons déduire la densité, la composition et le taux d'expansion de l'univers précoce.
* Abondance des éléments légers: Le modèle de nucléosynthèse du Big Bang explique les proportions observées d'hydrogène, d'hélium et de lithium dans l'univers. Cela nous donne des indices sur les conditions dans les premières minutes après le Big Bang.
* Distribution et évolution des galaxies: L'étude de la distribution et de l'évolution des galaxies sur le temps cosmique fournit des informations sur la structure et les propriétés de l'univers précoce, telles que les fluctuations initiales de densité et le contenu de la matière noire.
2. Modèles théoriques:
* Relativité générale: La théorie de la gravité d'Einstein décrit l'évolution de l'univers à grande échelle. Il constitue la base de la compréhension de l'expansion de l'univers et de la dynamique de l'univers précoce.
* Cosmologie inflationniste: Cette théorie propose une période d'expansion rapide dans la première fraction de seconde après le Big Bang, résolvant plusieurs problèmes avec le modèle standard du Big Bang.
* Physique des particules: Les théories et les modèles de physique des particules fournissent un aperçu du comportement de la matière et de l'énergie à des températures et densités incroyablement élevées, qui auraient existé dans le premier univers.
3. Combinant des preuves et des modèles:
En combinant ces outils observationnels et théoriques, nous pouvons construire une image du début de l'univers:
* extrêmement chaud et dense: L'univers était incroyablement chaud et dense à ses débuts, avec des températures dans les milliards de degrés.
* dominé par le rayonnement: L'univers a été rempli de rayonnement, qui interagissait avec la matière et a influencé son comportement.
* homogène et isotrope: L'univers précoce était remarquablement homogène et isotrope, ce qui signifie qu'il était presque le même dans toutes les directions et les lieux.
* Expansion et refroidissement: L'univers s'est rapidement étendu et refroidi au fil du temps, conduisant à la formation d'atomes, d'étoiles et de galaxies.
Défis et limitations:
* Observation directe limitée: Nous ne pouvons qu'observer directement l'univers à nouveau quand il avait environ 380 000 ans.
* incertitude dans la physique des premiers univers: La physique de l'univers très précoce (avant la première seconde) est mal comprise, et il y a encore beaucoup de débats sur les détails de l'inflation et d'autres modèles théoriques.
Recherche en cours:
Des recherches en cours utilisant des télescopes comme le télescope spatial James Webb et de puissants observatoires au sol comme Alma continuent de fournir de nouvelles informations sur le premier univers. Ces observations, combinées à des progrès en physique théorique, dévoilent lentement les secrets de nos origines cosmiques.
