1. Preuve du Big Bang:
* lumière décalée en rouge: Le CMB est observé comme un spectre de corps noir presque parfait avec une température d'environ 2,7 Kelvin. Ce rayonnement est décalé en rouge, ce qui signifie que sa longueur d'onde a été étirée en raison de l'expansion de l'univers. Ce redshift est cohérent avec la théorie du Big Bang, qui prédit que l'univers était autrefois beaucoup plus chaud et plus dense.
* Homogénéité et isotropie: Le CMB est remarquablement uniforme dans toutes les directions, indiquant que l'univers précoce était extrêmement homogène et isotrope (le même dans toutes les directions). Cette uniformité est une prédiction clé de la théorie du Big Bang.
* petites fluctuations: Bien que incroyablement uniforme, le CMB présente de minuscules fluctuations de température (environ une partie en 100 000). Ces fluctuations sont cruciales car elles représentent les graines à partir desquelles les galaxies et les structures à grande échelle de l'univers ont augmenté.
2. Comprendre l'univers précoce:
* recombinaison: Le CMB est né d'une période environ 380 000 ans après le Big Bang, lorsque l'univers avait suffisamment refroidi pour que les électrons et les protons combinent et forment des atomes d'hydrogène neutres. Ce processus est connu sous le nom de recombinaison. Avant la recombinaison, l'univers était opaque à la lumière, mais après la recombinaison, la lumière a pu voyager librement, conduisant au CMB.
* Inflation: Les petites fluctuations du CMB fournissent des preuves de la théorie de l'inflation cosmique. Cette théorie suggère que l'univers a subi une période d'expansion exponentielle rapide dans la première fraction de seconde après le Big Bang. Ces fluctuations ont été étirées et amplifiées pendant l'inflation, conduisant aux variations observées du CMB.
* Composition de l'univers précoce: L'étude du CMB permet aux scientifiques de déterminer la composition de l'univers précoce. L'abondance relative d'éléments comme l'hydrogène, l'hélium et le lithium dans le CMB fournit des informations sur les conditions du début de l'univers.
3. Test des modèles de cosmologie:
* Mesures de précision: En effectuant des mesures précises du CMB, les scientifiques peuvent tester différents modèles cosmologiques et affiner notre compréhension de l'univers. Par exemple, le CMB a fourni des preuves de l'existence de la matière noire et de l'énergie sombre, qui jouent un rôle crucial dans l'évolution de l'univers.
En résumé, le rayonnement de fond micro-ondes cosmique est un élément de preuve crucial de la théorie du big bang. Il fournit des informations sur les conditions, la composition et l'évolution de l'univers précoce. L'étude du CMB aide les scientifiques à comprendre les processus fondamentaux qui ont façonné l'univers dans lequel nous vivons aujourd'hui.
