Quelle est la taille de l'univers?

Champ profond eXtreme de Hubble (XDF)

Appelée eXtreme Deep Field, ou XDF, la photo a été assemblée en combinant 10 ans de photographies du télescope spatial Hubble de la NASA prises d'une parcelle de ciel au centre du champ ultra-profond Hubble d'origine. Le XDF est une petite fraction du diamètre angulaire de la pleine Lune. Image publiée le 25 septembre 2012. (Crédit image : NASA, ESA, G. Illingworth, D. Magee et P. Oesch (Université de Californie, Santa Cruz), R. Bouwens (Université de Leiden) et l'équipe HUDF09)



Au fur et à mesure de l'évolution de la technologie, les astronomes sont en mesure de remonter le temps jusqu'aux moments juste après la Big Bang . Cela pourrait sembler impliquer que l'univers entier se trouve dans notre vue. Mais la taille de l'univers dépend d'un certain nombre de choses, y compris sa forme et son expansion. Quelle est la taille de l'univers ? La vérité est que les scientifiques ne peuvent pas chiffrer cela.



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L'univers observable

En 2013, la mission spatiale Planck de l'Agence spatiale européenne a publié la carte la plus précise et la plus détaillée jamais réalisée sur la plus ancienne lumière de l'univers. La carte a révélé que l'univers a 13,8 milliards d'années. Planck a calculé l'âge en étudiant le fond diffus cosmologique.



'La lumière de fond cosmique à micro-ondes est un voyageur de très loin et d'il y a longtemps', a déclaré Charles Lawrence, le scientifique américain du projet pour la mission au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie, dans un déclaration . 'Quand il arrive, il nous raconte toute l'histoire de notre univers.'

En raison du lien entre la distance et le vitesse de la lumière , cela signifie que les scientifiques peuvent observer une région de l'espace qui se trouve 13,8 milliards d'années-lumière . Comme un navire dans l'océan vide, les astronomes sur Terre peuvent tourner leurs télescopes pour observer 13,8 milliards d'années-lumière dans toutes les directions, ce qui place la Terre à l'intérieur d'unobservablesphère d'un rayon de 13,8 milliards d'années-lumière. Le mot « observable » est essentiel ; la sphère limite ce que les scientifiques peuvent voir mais pas ce qui est là.

Mais bien que la sphère ait un diamètre de près de 28 milliards d'années-lumière, elle est bien plus grande. Les scientifiques savent que l'univers est en expansion. Ainsi, alors que les scientifiques pourraient voir une tache située à 13,8 milliards d'années-lumière de la Terre au moment du Big Bang, l'univers a continué de s'étendre au cours de sa vie. Si l'inflation s'est produite à un taux constant tout au long de la vie de l'univers, ce même endroit est 46 milliards d'années-lumière aujourd'hui, faisant du diamètre de l'univers observable une sphère d'environ 92 milliards d'années-lumière. [ VIDÉO : La plus ancienne lumière de l'univers : comment elle nous est parvenue ]



Centrer une sphère sur l'emplacement de la Terre dans l'espace peut sembler placer l'humanité au centre de l'univers. Cependant, comme ce même navire dans l'océan, nous ne pouvons pas dire où nous nous trouvons dans l'immense étendue de l'univers. Ce n'est pas parce que nous ne pouvons pas voir la terre que nous sommes au centre de l'océan ; ce n'est pas parce que nous ne pouvons pas voir le bord de l'univers que nous nous trouvons au centre de l'univers.

Encore plus gros ?

Les scientifiques mesurent la taille de l'univers d'une myriade de façons différentes. Ils peuvent mesurer les ondes de l'univers primitif, connues sous le nom d'oscillations acoustiques baryoniques, qui remplissent le fond diffus cosmologique. Ils peuvent également utiliser des bougies standard, telles que les supernovae de type 1A, pour mesurer les distances. Cependant, ces différentes méthodes de mesure des distances peuvent apporter des réponses.

L'évolution de l'inflation est également un mystère. Alors que l'estimation de 92 milliards d'années-lumière vient de l'idée d'un taux d'inflation constant, de nombreux scientifiques pensent que le taux ralentit. Si l'univers s'est étendu à la vitesse de la lumière pendant l'inflation, il devrait être de 10^23, soit 100 sextillions.



Au lieu de prendre une méthode de mesure, une équipe de scientifiques dirigée par Mihran Vardanyan à l'Université d'Oxford a effectué une analyse statistique de tous les résultats. En utilisant la moyenne du modèle bayésien, qui se concentre sur la probabilité qu'un modèle soit correct compte tenu des données, plutôt que de demander dans quelle mesure le modèle lui-même correspond aux données. Ils ont découvert que l'univers est au moins 250 fois plus grand que l'univers observable, soit au moins 7 000 milliards d'années-lumière de diamètre.

'C'est gros, mais en réalité plus restreint que beaucoup d'autres modèles', selon le MIT Technology Review, qui a d'abord rapporté le 2011 histoire .

La forme de l'univers

La taille de l'univers dépend beaucoup de sa forme. Les scientifiques ont prédit la possibilité que l'univers soit fermé comme une sphère, infini et incurvé négativement comme une selle, ou plat et infini.

Un univers fini a une taille finie qui peut être mesurée ; ce serait le cas dans un univers sphérique fermé. Mais un univers infini n'a pas de taille par définition.

Selon la NASA, les scientifiques savent que le l'univers est plat avec seulement une marge d'erreur d'environ 0,4 % (en 2013). Et cela pourrait changer notre compréhension de la taille de l'univers.

« Cela suggère que l'univers est d'étendue infinie ; cependant, étant donné que l'univers a un âge fini, nous ne pouvons observer qu'un volume fini de l'univers », déclare la NASA sur leur site Internet . 'Tout ce que nous pouvons vraiment conclure, c'est que l'univers est beaucoup plus grand que le volume que nous pouvons observer directement.'