“Un homme qui n’est plus capable de s’émerveiller a pratiquement cessé de vivre” (Einstein).
La spectroscopie : le message de la lumière. Le spectre de la lumière stellaire est traversé de fines rayures noires dont la position, leur nombre et leur aspect sont uniques pour chaque étoile. Ils forment la signature chimique des éléments qui la composent. Chaque atome, chaque molécule absorbe une partie de la lumière émise et crée des séries de rayures caractéristiques dans le spectre toujours aux mêmes endroits comme un code barre. (Joseph Von Fraunhofer)
La spectométrie permet aussi d’étudier le mouvement des objets célestes. Lorsqu’un objet lumineux s’éloigne, son spectre lumineux se décale vers les rouge ; lorsqu’il se rapproche il se décale vers le bleu. Cet effet a permis à Edwin Hubble de comprendre que les galaxies s’éloignent de nous et que l’univers est en expansion.
La lumière visible n’est qu’une toute petite partie des rayonnements qui existent dans l’univers. Les télescopes captent aujourd’hui d’autres fréquences des ondes invisibles : radios, infrarouges, ultraviolettes, rayons gamma qui constituent le spectre électromagnétique. La lumière est une onde électromagnétique dont la fréquence la rend visible.
Il existe en science une théorie appelée “modèle standard”. Elle rend compte de pratiquement tous les résultats de physique et nucléaire. Elle n’est jamais prise en défaut. Or pour sa cohérence interne cette théorie nécessite l’existence d’une particule nouvelle très massive environ cent vingt-cinq fois la masse du proton : le bozon de Higgs.
Le Bozon de Higgs
Les protons sont présents dans le noyau atomique, éventuellement liés avec des neutrons par l’interaction forte (le noyau de l’isotope le plus répandu de l’hydrogène, 1H+, est un simple proton) ; le proton est également stable par lui-même, en dehors du noyau atomique.
Le proton n’est pas une particule élémentaire, étant composé de trois autres particules : deux quarks up et un quark down, ce qui en fait un baryon. Le nombre de protons d’un noyau est représenté par son numéro atomique (Z).
La matière noire.
A partir de la vitesse de rotation de la Terre autour du soleil, on peut en déduire la masse du soleil selon le principe de la gravitation universelle. Tout comme la terre tourne autour du soleil, le soleil lui même ainsi que toutes les étoiles de la galaxie tournent autour du noyau de la galaxie en environ deux cents millions d’années. La connaissance de la vitesse d’une étoile donnée permet d’évaluer la masse de l’ensemble de toutes les étoiles qui se trouvent entre elle et le centre de la galaxie. Quand on fait le compte toute cette masse n’est pas suffisante pour garder les étoiles captives dans la galaxie. Cela revient à dire qu’en réalité, il y a plus de matière dans notre galaxie que celle visible sous la forme d’étoiles et de nébuleuses. A peu près six fois plus. On l’appelle la matière noire ou invisible.
Tout ce dont le monde visible est fait, tout ce dont nous sommes faits, les atomes les molécules qui constituent tout ce que nous voyons compte seulement pour 5% de l’univers.
La matière noire, cette particule encore insaisissable compte pour 27 %. Et 68% de l’univers est la résultante de ce mystérieux ingrédient découvert récemment : l’énergie sombre.
L’énergie sombre serait une substance invisible d’où serait tirée la force qui accélère l’éloignement des galaxies au lieu de le décélérer. Contrairement à la matière ordinaire ou à la matière sombre, elle n’exerce pas une attraction mais une répulsion.