0:02 Il y a plus de galaxies dans l'univers observable que de grains de sable sur toutes les plages de la terre réunie. pas quelques milliards, pas quelques centaines de milliards. Le télescope spatial James Webent de révéler un chiffre si vertigineux, si absurdement colossal que les astronomes eux-mêmes ont dû s'asseoir en silence pendant de longues minutes après avoir analysé les données. un chiffre qui remett en question tout ce que nous pensions savoir sur la structure de l'univers, sur sa densité, sur son histoire et surtout [musique] sur notre place infiniment microscopique au sein de cette immensité sans nom. [musique] Ce soir, on va plonger ensemble dans l'un des mystères les plus profonds que l'humanité jamais affrontée. Trois
0:48 questions vont guider notre voyage. Premièrement, combien de galaxies existent réellement dans l'univers ? Et pourquoi ce nombre ne cesse de croître chaque fois que nous perfectionnons nos instruments. Deuxièmement, que se passe-t-il dans les zones les plus violentes de ces galaxies ? là où la matière est broyée, pulvérisée, réduite à néant par des forces qui dépassent toute imagination humaine. Et troisièmement, ce que tout cela signifie pour nous, pour notre existence, [musique] pour notre avenir en tant qu'espèce perdue sur un petit caillou bleu tournant autour d'une étoile parfaitement ordinaire dans une banlieue tranquille d'une galaxie parmi des milliers de milliards d'autres. Tu vas découvrir quelque chose ce soir [musique] qui risque de te garder éveillé plus
1:34 longtemps que prévu. Quelque chose qui va changer la façon dont tu regardes le ciel nocturne. Quelque chose qui va te faire comprendre que la réalité est infiniment plus étrange, plus vaste et plus terrifiante que tout ce que la science-fiction a jamais osé imaginer. Si tu es fasciné par les mystères du cosmos [musique] abonne-toi. Le voyage commence maintenant. Pendant des décennies, on nous a raconté une histoire relativement simple. L'univers contenait environ 200 milliards de galaxies. C'était le chiffre officiel, celui qu'on retrouvait dans les manuels scolaires, dans les documentaires, dans les articles de vulgarisation scientifique. [musique] 200 milliards. Un nombre déjà difficile à concevoir pour un cerveau humain qui peine à
2:20 imaginer au-delà de quelques milliers d'objets simultanément. Mais c'était le consensus. Les astronomes avent fait leur calcul à partir des images du télescope spatial [musique] Hubble et ils étaient arrivés à cette estimation. Deux milliards de galaxies peuplant l'univers observable, chacune contenant elle-même des centaines de milliards d'étoiles. [musique] Chaque étoile potentiellement entourée de planètes. Chaque planète étant un monde entier avec sa propre géologie, sa propre atmosphère, ses propres secrets. Ce chiffre de 200 milliards était en lui-même absolument renversant. Si tu essayais de compter ces galaxies à raison d'une par seconde [musique] sans jamais t'arrêter, sans dormir, sans manger, sans faire la moindre pause, il
3:06 te faudrait environ 6300 ans pour [musique] toutes les énumérer. 6000 les ners entiers, plus longtemps que l'ensemble de l'histoire écrite de la civilisation humaine. Rien que pour les compter, pas pour les étudier, pas pour les comprendre, juste pour [musique] pointer le doigt vers chacune d'entre elles et dire un nombre. Mais cette estimation aussi colossale qu'elle paraissait reposait sur une hypothèse implicite [musique] que personne ne remettait vraiment en question. On supposait que ce que Hubble pouvait voir représentait un échantillon fidèle de l'ensemble de l'univers observable. On prenait les images les plus profondes jamais réalisées. Ces fameux [musique] clichés du champ ultra profond de Hobble et on comptait les
3:51 galaxies visibles dans ce minuscule carré de ciel. Ensuite [musique] on multipliait par la surface totale de la voûte céleste. C'était une méthode raisonnable, [musique] logique, mathématiquement solide et pourtant fondamentalement incomplète. En 2016, une équipe dirigée par Christopher Consellis [musique] professeur d'astrophysique à l'université de Nottingham en Angleterre, a publié une étude qui a secoué la communauté astronomique comme un tremblement de terre intellectuel. En utilisant des modèles mathématiques sophistiqués [musique] pour estimer le nombre de galaxies trop petites, trop lointaines ou trop faible pour être détecté par Hubble, Conselis et ses collègues sont arrivés à une conclusion stupéfiante. [musique] L'univers observable ne contenait pas 200 milliards de galaxies. Il en contenait
4:38 au minimum 2000 milliards. 10 fois plus que ce que l'on pensait. 2000 milliards. De [musique] suivis de 12 à zéro. Cette révision a provoqué un véritable séisme dans la communauté scientifique. Cela signifiait que 90 % des galaxies de l'univers observable était invisible pour nos meilleurs instruments. Nous ne voyons qu'un diè de ce qui existait réellement. comme si tu observais l'océan depuis un navire et que tu ne percevais [musique] que la surface, ignorant totalement les profondeurs habissal qui s'étendait sur des kilomètres sous tacoque. [musique] L'univers que nous pensions connaître n'était qu'une mince pellicule de lumière à la surface d'un [musique] gouffre incommensurable. Et pourtant, même cette révision radicale allait se
5:25 révéler insuffisante car en décembre 2021, [musique] quelque chose d'extraordinaire s'est produit. Depuis le centre spatial Guyanais de Kurou en Guyane française, une fusée Ariane 5 s'est élevée dans le ciel tropical en emportant dans sa coiffe le télescope le plus ambitieux, le plus coûteux et le plus puissant jamais construit par l'humanité. Le James Web Space Tellescope. [musique] 10 milliards de dollars de technologie de pointe. 25 ans de développement. Un miroir primaire de 6 m et demosé de 18 segments hexagonaux recouverts d'or pur. un bouclier thermique de la taille d'un cours de tennis pour protéger les instruments du rayonnement solaire et surtout une capacité d'observation dans l'infrarouge
6:11 qui allait permettre de voir ce que Hobble n'avait jamais pu percevoir. Le James Web n'a pas été envoyé en orbite terrestre comme Hubble. Non, il a porte été placé au point de la Grange 2. Un endroit situé à un million et demi de kilomètres de la Terre dans la direction opposée au soleil. [musique] À cette distance, le télescope reste en permanence dans l'ombre de notre planète, protégé de la chaleur solaire, [musique] ces instruments refroidit à - 233° Celus, une température à peine quelques dizaines de degrés au-dessus du zéro absolu. [musique] Dans ces conditions extrêmes de froid, les capteurs infrarouges du web atteignent une sensibilité qui défie l'imagination. Ce télescope pourrait détecter la chaleur d'un bourdon volant sur la Lune.
6:57 Il pourrait percevoir la lumière d'une bougie placée à 40000 km de distance. Sa puissance d'observation est tout simplement incomparable avec tout ce que l'humanité a jamais construit. Et dès ces premières images, le James [musique] Web a commencé à raconter une histoire très différente de celle que nous connaissions. Les premières images profondes [musique] du web ont été publiées en juillet 2022. L'une d'entre elles, connue sous le nom de premier champ profond du web, montrait une région du ciel pas plus grande qu'un grain de sable tenu à bout de bras, un minuscule fragment de la voûte céleste. Et dans ce fragment microscopique, le télescope a révélé des milliers de galaxies, des milliers. Des spirales majestueuse au bras enroulé de poussières et d'étoiles. Des elliptiques
7:42 massives, rougeâtres, gorgé de vieilles étoiles. Des irrégulières déformées par les forces gravitationnelles de leurs voisines. Des galaxies si lointaines que leur lumière avait voyagé pendant plus de 13 milliards d'années avant d'atteindre le miroir du web. [musique] des galaxies qui existaient quand l'univers lui-même n'avait que quelques centaines de millions d'années. Des galaxies qui n'auraient pas dû exister car c'est là que l'histoire officielle a commencé à se fissurer. Les modèles cosmologiques standard [musique] prédisaient que dans l'univers primitif, les premières galaxies seraient petites, chaotiques, peu lumineuses, [musique] des amas modestes de gaz et d'étoiles naissantes encore en train de s'assembler par fusion gravitationnelle. Le web allait confirmer cette vision.
8:28 C'est ce que tout le monde attendait. La confirmation élégante d'une théorie bien établie. Ce n'est pas du tout ce qui s'est passé. Le James Web a trouvé des galaxies massives, brillantes, [musique] structurées, organisées, à des époques si reculées que leur existence contredisait directement les prédictions. Des galaxies contenant des centaines de milliards d'étoiles existèrent déjà 300 millions d'années après le Big Bang. millions d'années. Cela peut sembler long à l'échelle humaine, mais à l'échelle cosmique, c'est un battement de cil. L'univers a 13,8 milliards d'années. 300 millions d'années après sa naissance, [musique] il était encore un bébé. Et pourtant, des galaxies d'une maturité stupéfiante étaient déjà là,
9:16 pleinement formé, comme si quelqu'un avait appuyer sur un bouton d'avance rapide cosmique. L'une de ces galaxies a reçu le nom technique de glace Z13. Sa lumière a mis plus de 13,4 milliards d'années à nous parvenir. [musique] Ce qui signifie que nous la voyons telle qu'elle était environ 350 millions d'années après le Big Bang. [musique] Et cette galaxie n'est pas un amat diffus de quelques étoiles perdues. Non, c'est une structure [musique] compacte mais résolue avec une masse stellaire estimée à un milliard de macettes solaires. Un milliard de soleil déjà assemblés, déjà brillant à une époque où selon nos modèles, l'univers commençait à peine à former ses premières étoiles individuelles. D'autres découvertes
10:02 similaires se sont enchaînées à un rythme effrainé. La galaxie Jades GS7 140 détectée en 2024 a battu tous les records de distance. [musique] Sa lumière provient d'une époque située environ 290 millions d'années après le Big Bang. Et là encore, cette galaxie est bien plus grande, bien plus brillante et bien plus massive que ce que les modèles prédisaient. Les astronomes ont utilisé le terme de crise cosmologique pour décrire la situation. pas une simple surprise, pas une petite [musique] anomalie, une crise parce que soit nos modèles de formation des galaxies sont fondamentalement erroné, soit quelque chose d'inconnu a [musique] accéléré la formation des structures
10:47 cosmiques dans l'univers primitif. Et le plus troublant dans tout cela, c'est la question du nombre. Si le web trouve autant de galaxies massives dans l'univers primitif, dans de minuscules parcelles du ciel, [musique] combien y en a-t-il au total dans l'ensemble de l'univers observable ? Les premières estimations révisées basées sur les données du web [musique] suggèrent que le nombre réel pourrait être de l'ordre de plusieurs milliers de milliards. Certaines analyses préliminaires avancent même des chiffres encore plus élevés, potentiellement au-delà de dix milliards de galaxies. Le chiffre exact fait encore l'objet de débat intense au sein de la communauté astronomique. Mais une chose est certaine, l'ancien consensus [musique] de 200 milliards est mort,
11:34 définitivement enterré. Et le nouveau chiffre, quel qu'il soit précisément, est absolument terrifiant par ces implications. Car chaque galaxie est un univers en miniature. Chaque galaxie [musique] contient en moyenne 100 milliards d'étoiles. Si l'univers observable contient ne serait-ce que 2000 milliards de galaxies, cela signifie qu'il existe environ 200000 milliards de milliards d'étoiles. décrit en notation scientifique, c'est 2 x 10^ 23, un nombre comparable au nombre de molécules d'eau dans 10 gouttes d'eau. Et autour de chacune de ces étoiles, [musique] statistiquement orbite au moins une planète. Ce qui signifie qu'il y a probablement plus de planètes dans l'univers observable que
12:21 de molécules dans ton corps. Pense à ça un instant. Laisse cette idée se déposer lentement dans ton esprit. Chaque point de lumière que tu vois dans le ciel nocturne n'est qu'une étoile parmi les quelques milliers visibles à l'œil nu dans notre propre galaxie. Et notre galaxie n'est qu'une [musique] parmi des milliers de milliards. Et chacune de ces milliers de milliards de galaxies [musique] est elle-même un archipel de centaines de milliards d'étoiles. [musique] La vertigineuse immensité de ces chiffres dépasse notre capacité neurologique de compréhension. Notre cerveau n'a tout simplement pas évolué pour appréhender de telles grandeurs. Nous sommes des créatures conçues pour compter les fruits dans un arbre et les prédateurs dans une savane,
13:06 pas pour concevoir des espaces contenant des milliards de milliards de soleil. Et ce n'est que l'univers observable, la partie de l'univers dont la lumière a eu le temps de nous atteindre depuis le Big Bang. Un globe d'environ 93 milliards d'années lumière de diamètre centré sur nous. Non pas [musique] parce que nous sommes au centre de quoi que ce soit, mais simplement parce que c'est le rayon maximal que la lumière a pu parcourir depuis la naissance de l'univers. Au-delà de cette frontière invisible, il y a presque certainement encore plus d'univers, encore plus de galaxies, encore plus d'étoiles. Mais leur lumière ne nous a pas encore atteint. Et à cause de l'expansion accélérée de l'univers, la lumière de certaines de ces régions
13:52 ne nous atteindra peut-être jamais. Elles sont condamnées à rester à jamais hors de notre portée, invisible, inconnaissable, perdu dans un au-delà cosmique dont nous ne pourrons jamais confirmer l'existence directement. Pendant des siècles, l'humanité a cru vivre dans un cosmos petit et confortable, [musique] un univers de cristal avec la terre en son centre. Puis Copernic nous a déplacé du centre. Galilée a montré que Jupiter avait ses propres lunes. Hubble a prouvé que les nébuleuses spirales étaient en réalité des galaxie extérieure à la nôtre. Et maintenant [musique] le James Web nous montre que même nos estimations les plus audacieuses du nombre de galaxies étaient ridiculement conservatrices. Chaque avancée
14:39 technologique nous a rendu plus petit. Chaque nouveau télescope a élargi le gouffre entre ce que nous sommes et ce qui existe autour de nous. [musique] On nous a enseigné que le soleil était une étoile ordinaire et c'est vrai mais cette vérité [musique] est tellement plus profonde qu'on le réalise généralement. Le soleil n'est pas seulement une étoile ordinaire dans notre galaxie. Il est une étoile ordinaire dans une galaxie ordinaire, dans un amas de galaxie ordinaire, dans un super amas ordinaire, dans un filament cosmique ordinaire du réseau de la grande structure de l'univers. À chaque échelle, nous sommes banales. [musique] À chaque niveau de Zoom, nous sommes quelconque. Et le nombre effroyable de galaxies révélées par le web ne fait que souligner cette banalité avec une
15:25 précision mathématique impitoyable. Mais la réalité est bien plus sombre que cette simple question de nombre. Car ces milliers de milliards de galaxies ne sont pas des jardins paisibles flottant sereinement dans le vide. Ce sont des champs de bataille cosmiques, [musique] des théâtres de violence inimaginables, des fournaises nucléaires où la matière est créée et détruite dans des cycles de brutalité qui [musique] durent des milliards d'années. et ce que le James Web a commencé à révéler sur ce qui se passe réellement à l'intérieur de ces galaxies, dans leurs cœurs les plus [musique] profonds, dans les zones les plus extrêmes de l'espace-temps, est encore plus perturbant que leur nombre mais la réalité est beaucoup plus obscure que ce que nous venions de voir. Le James [musique] Web ne se contente pas de compter les galaxies, il les autopsie.
16:12 Grâce à ces instruments infrarouges d'une précision sans précédent, ils peut analyser la lumière de ces galaxies [musique] lointaines et en déduire leur composition chimique, leur température, leur vitesse de déplacement, leur masse, leur âge. Chaque photon qui frappe le miroir doré du web porte en lui une information vieille de millions ou de milliards d'années. Et lorsque les astronomes déchiffrent ces informations, ils découvrent un univers bien plus complexe [musique] et bien plus étrange que ce qu'ils anticipit. Commençons par comprendre ce qu'est réellement une galaxie. Le mot lui-même vient du grec ancien galaxias qui signifie liteux en référence à la voix lactée. Cette bande blanchâtre qui traverse notre ciel nocturne et qui
16:58 n'est rien d'autre que la vue de notre propre galaxie depuis l'intérieur. Mais une galaxie fondamentalement, c'est une structure gravitationnellement liée composée d'étoiles, de [musique] gaz, de poussière et surtout de matière noire. Et c'est là que les choses deviennent immédiatement troublantes car la matière visible, celle que nous pouvons détecter directement avec nos instruments, ne représente qu'environ 15 % de la masse totale d'une galaxie typique. Les 85 % restants sont constitués de matière noire, une substance dont nous ne connaissons pas la nature. Nous ne savons pas de quoi elle est faite. Nous ne pouvons pas la voir. Nous ne pouvons pas la toucher. Nous ne pouvons pas la détecter directement avec aucun instrument existant. [musique] La seule raison pour laquelle nous savons qu'elle
17:43 existe, c'est que sans elle, les galaxies ne pourraient tout simplement pas tenir ensemble. Les étoiles à la périphérie des galaxies tournent beaucoup trop vite par rapport à la masse visible. sans une énorme quantité de masse invisible exerçant une attraction gravitationnelle supplémentaire. Ces étoiles seraient éjectées dans l'espace intergalactique comme des cailloux lancés par une fronde. La matière noire est l'échafaudage invisible sur lequel sont construites toutes les galaxies de l'univers. Et nous ne savons pas ce que c'est. Le James [musique] Web apporte un éclairage nouveau sur cette énigme bien que nous soyons encore loin d'une solution. En observant les galaxies les plus anciennes de l'univers, le web permet de tracer l'évolution de la matière noire au fil du temps cosmique. [musique]
18:29 Les observations montrent que les haau de matière noire, ces cocons invisibles dans lesquels les galaxies sont nichées, se sont formées en premier bien avant les étoiles, bien avant les planètes. La matière noire a été le premier architecte de l'univers. Elle a créé les puits gravitationnels dans lesquels la matière ordinaire, [musique] le gaz d'hydrogène et d'hélium produit lors du Big Bang est venu s'accumuler, se comprimer, se chauffer jusqu'à atteindre les températures et les pressions nécessaires pour déclencher la fusion nucléaire et allumer les premières étoiles. Chaque galaxie que le web observe [musique] est donc un iceberg cosmique. la partie visible, les étoiles scintillantes, les nébuleuses colorées, les bras spir majestueux, tout [musique] cela n'est que la pointe émergé. La
19:15 vraie masse, la structure fondamentale est invisible, cachée. [musique] Et cette invisibilité est profondément déstabilisante pour notre compréhension de l'univers. [musique] Car si nous ne pouvons identifier que 15 % de la matière d'une galaxie, comment pouvons-nous prétendre comprendre véritablement [musique] ce qu'est une galaxie ? Mais laissons la matière noire de côté pour un moment et concentrons-nous sur ce que nous pouvons voir. Et ce que le web voit dans les galaxies lointaine est absolument fascinant. Les galaxies ne sont pas des objets statiques. Elles sont vivantes, elles naissent, elles grandissent, elles fusionnent, elles meurent. L'une des découvertes les plus spectaculaires du web concerne la formation stellaire dans l'univers primitif.
20:02 Les premières images profondes ont révélé que le taux de formation d'étoiles dans les galaxies jeunes était beaucoup plus élevé que ce que les modèles prédisaiit en certaines galaxies observées par le web produisent doit des étoiles à un rythme frénétique, des centaines voire des milliers de masses solaires [musique] par an. Pour mettre cela en perspective, notre galaxie, la voie de lactée, forme actuellement environ une à trois masses de solaires de nouvelles étoiles par an. Certaines de ces galaxies primitives étaient des milliers de fois plus productives. Ce phénomène porte un nom. On l'appelle Starburst [musique] une explosion de formation stellaire et il se produit lorsque les conditions sont réunies pour une compression massive du gaz interstellaire. [musique] Dans l'univers primitif, ces conditions étaient fréquentes. Les galaxies étaient
20:50 plus rapprochées les unes des autres. Les collisions et les interactions gravitationnelles étaient plus fréquentes. Les réservoirs de gaz vierge, encore jamais transformés en étoile, étaient abondant. Tout conspirait pour créer un âge d'or cosmique [musique] de la formation stellaire, une époque où l'univers brûlait littéralement de créativité, forgeant des soleils par milliards dans des tempêtes gravitationnelles d'une ampleur inimaginable. Le web [musique] a pu observer directement les signatures spectrales de cette activité frénétique. L'hydrogène ionisé brille dans certaines longueurs d'ondes caractéristiques. L'oxygène, le carbone, l'azote. produit dans les fournaises nucléaires des étoiles massives et dispersées dans le milieu interstellaire par les vents stellaires
21:35 et les explosions de supernova laisse [musique] chacun leur empreinte unique dans le spectre lumineux. En décomposant la lumière de chaque galaxie, comme un prisme décompose la lumière blanche en arc-en-ciel, les spectrographes du web peuvent te déterminer quels éléments chimiques sont présents, en quelle quantité [musique] et à quelle température. C'est de l'archéologie cosmique à une échelle stupéfiante. Chaque [musique] spectre est un livre d'histoire racontant les naissances, les vies et les morts des étoiles qui ont peuplé cette galaxie il y a des milliards d'années. Et les histoires racontées par ces spectres sont souvent surprenantes. [musique] Certaines galaxies observées très tôt dans l'histoire de l'univers montrent déjà des abondances d'éléments lourds. Ce que les astronomes appellent des métaux dans leur jargon particuliers qui
22:21 ne devraient pas être possible si tôt. En astrophysique, tout élément plus lourd que l'hydrogène et l'hélium est considéré comme un métal. Le carbone est un métal, l'oxygène est un métal. le fer, l'or, l'uranium, tout cela est classé comme métaux. [musique] Et ces éléments ne sont pas produits dans le Big Bang. Ils sont exclusivement fabriqués à l'intérieur des étoiles par fusion nucléaire ou lors de l'explosion cataclysmique des étoiles en fin de vie. Pour qu'une galaxie contienne des quantités significatives de ces éléments, il faut que plusieurs générations d'étoiles aient déjà vécues et soi morte en son sein. Or, certaines galaxies du web montrent des métalicités élevées à des époques si reculées
23:07 [musique] qu'il semble impossible que suffisamment de générations stellaires aient eu le temps de se succéder. C'est un paradoxe temporel, pas au sens de la science-fiction, au sens où le temps disponible ne semble pas suffisant pour expliquer ce que l'on observe. Les étoiles les plus massives vivent peu de temps, [musique] quelques millions d'années seulement avant d'exploser en supernova et de disperser leurs éléments lourds dans l'espace environnant. Ces éléments sont ensuite incorporés dans la génération suivante d'étoiles et de planètes. Mais même avec les étoiles les plus massives et les plus éphémères, le calendrier est serré, [musique] extrêmement serré. Pour expliquer les observations du web, il faudrait que la première génération d'étoiles se soit
23:53 formée presque immédiatement après le Big Bang. que ces étoiles ai été extraordinairement massives pour vivre et mourir très rapidement [musique] et que le recyclage de la matière été d'une efficacité remarquable. [musique] Et c'est exactement ce que certains modèles théoriques commencent à proposer. Les étoiles de population 3, les toutes premières étoiles de l'univers auraient sépupu être des monstres cosmiques, des étoiles de centaines, voire de milliers de masques solaires, [musique] des colosnes de lumière et de chaleur qui n'ont aucun équivalent dans l'univers actuel. Ces étoiles auraient brûlé leur combustible nucléaires en quelques millions d'années seulement, puis aurait explosé dans des cataclysmes d'une violence inouie. en se mençant le cosmos [musique] primitif avec les premiers
24:39 éléments lourds. Aucune de ces étoiles n'existe encore aujourd'hui. Elles sont toutes mortes depuis des milliardes d'années. Mais leurs fantômes chimiques hanent les galaxies que le web observe au confin de l'univers. Le problème, c'est que nous n'avons jamais directement observé une étoile de population 3. Nous savons qu'elles ont dû exister car sans elles, les éléments lourds qui composent leur po corps, le calcium de tes eaux, le fer de ton sang, le carbone de chacune de tes cellules n'aurait jamais été créé. Mais les observer directement reste l'un des grands objectifs non atteints de l'astronomie moderne. Le web [musique] est peut-être notre meilleur espoir d'y parvenir. En regardant suffisamment loin dans l'univers, donc suffisamment loin dans le passé, [musique] il est
25:24 théoriquement possible de repérer la lumière des toutes premières générations stellaires. Certaines équipes de recherche pensent avoir identifié des candidates dans les données du web, mais les confirmations définitives restent en attente. Revenons maintenant à la question du nombre. Pourquoi le web trouve-t-il tellement plus de galaxies que Hubble ? La réponse tient en un mot, l'infrarouge. La lumière des galaxies les plus lointaines [musique] subit un phénomène appelé décalage vers le rouge ou red shift en anglais. Ce phénomène est une conséquence directe de l'expansion de l'univers. [musique] Imagine que tu émettes un faisceau de lumière bleue. Cette lumière voyage à travers l'espace. [musique] Mais pendant qu'elle voyage, l'espace lui-même s'étire. Il s'expanse et en s'étirant,
26:11 il étire également la longueur d'onde de la lumière qui le traverse. La lumière bleue devient verte, puis jaune, puis orange, puis rouge, puis infrarouge. Et si la [musique] source est suffisamment lointaine, la lumière peut être étirée jusque dans les longueurs d'ondes de l'infrarouge moyen, totalement invisible pour l'œil humain et pour les instruments de Huble qui travaillaient principalement dans le visible et le proche infrarouge. Le James Web, lui, [musique] a été spécifiquement conçu pour observer dans l'infrarouge moyen. C'est sa spécialité. Son instrument pour mid infrared instrument peut détecter des longueurs d'ondes allant jusqu'à 28 micromètres bien au-delà de tout ce que Hubble pouvait percevoir. Et c'est dans ces longueurs d'onde que se
26:57 cachent les galaxies les plus anciennes et les plus lointaines. Celle dont la lumière a été si étirée par l'expansion cosmique qu'elle est devenue invisible pour tout autre instrument. Hubble était aveugle à ces galaxies. Pas par défaut de conception. simplement parce que la physique de la lumière et de l'expansion de l'univers plaçait ses objets en dehors de sa fenêtre d'observation. Le web a ouvert cette fenêtre en grand et ce qu'il a peut trouver derrière a stupéfié tout le monde. Mais il y a une autre raison pour laquelle le web détecte plus de galaxies. Sa résolution angulaire dans l'infrarouge est incomparablement supérieure à celle de Hubble. Là où Hobble voyait une tâche floue unique, le web peut résoudre cette tâche
27:44 en plusieurs galaxies distinctes. Ce qui semblait être une seule galaxie massive se révèle parfois être un groupe de galaxies plus petites, proches les unes des autres mais distinctes. Le nombre augmente non seulement parce que le web voit plus loin, mais aussi parce qu'il voit plus finement. Chaque amélioration de résolution révèle de nouvelles structures, de nouveaux objets, de nouvelles galaxies qui étaient auparavant noyé dans le bruit ou confondu avec leurs voisines. Et puis il y a l'effet de lentille gravitationnelle. Ce phénomène prédit par Albert Einstein dans sa théorie de la relativité générale [musique] se produit lorsqu'un objet massif comme un am de galaxie se trouve entre nous et une source lumineuse plus lointaine. La masse de lama courbe l'espace-temps
28:29 autour de lui et cette courbure dévie les rayons lumineux provenant de la source lointaine. Lama agit comme une gigantesque lentille cosmique amplifiant et déformant la lumière des galaxies situées derrière lui. Le web utilise délibérément ses lentilles gravitationnelles pour observer des galaxies qui seraient autrement bien trop faibles pour être détecté. En pointant ces instruments vers des amas de galaxies massive bien connus, il peut voir à travers ses loupes naturelles et apercevoir des galaxies situées au confin les plus extrêmes de l'univers observable. Des galaxies dont la lumière a été amplifiée par un facteur de 10, [musique] de 100, parfois même de 1000. L'un des programmes d'observation les plus ambitieux du web s'appelle [musique] Uncover, un acronyme pour
29:17 Ultradep NPC and Nearcam Observations before the epoque of Ryonization. Ce programme cible la de galaxie. Abel 2000 744 situé à environ 3,5 milliards d'années lumière de nous. Cet amat est si massif qu'il déforme violemment l'espace-temps autour de lui, créant des arcs gravitationnels spectaculaires dans les image du web. Et derrière ces arcs, amplifiés par la lentille cosmique, apparaissent près des galaxies parmi les plus lointaines jamais observées. Des galaxies qui existaient quand l'univers avait moins de 400 millions d'années. Des galaxies fantômes vestigent d'un passé si ancien qu'il frôlent le moment même de la création. Chaque nouveau programme d'observation
30:03 du web ajoute des galaxies au décomtes. Chaque nouveau champ profond révèle des centaines, des milliers d'objets supplémentaires. Et les astronomes commencent qu à réaliser que même le chiffre de 2000 milliards pourrait être une sous-estimation. Les analyses les plus récentes publiées en 2023 et 2024 suggèrment que l'univers observable pourrait contenir entre 3000 et 10000 milliards de galaxies selon les critères utilisés pour définir ce qui constitue une galaxie. Car aux échelles les plus petites, [musique] la frontière entre une galaxie naine et un simple am d'étoiles devient flou. Où s'arrête un grand am globulaire et où commence une galaxie nenne ultra compacte ? La réponse dépend de la définition choisie et selon cette définition, le nombre
30:50 total de galaxies peut varier considérablement. Ce qui est [musique] certain, c'est que le nombre est ahurissant effroyablement vertigineusement ahurissant. Et chacune de ces galaxies, chacune de ces milliers de milliards de galaxies est un système dynamique en perpétuelle évolution. Des étoiles y naissent dans des nuages de gaz comprimés. Des étoiles y meurent dans des explosions titanesques. Des trous noirs y dévorent la matière avec une voraité insatiable. Des ondes de choc y traversent le milieu interstellaire à des vitesses de milliers de kilomètres par seconde. Des champs magnétiques colossaux y structurent les flux de plasma sur des distances de milliers d'années lumières. Et la science, malgré toute sa
31:35 puissance, malgré les dix milliards de dollars investis dans le web, malgré les milliers de chercheurs analysant ces données jour et nuit, ne peut toujours pas répondre à la [musique] question la plus fondamentale. Pourquoi y a-t-il autant de galaxies ? Pourquoi l'univers s'est-il structuré de cette façon ? [musique] Pourquoi ses formes spirales et elliptiques ? Pourquoi cette distribution en filamant et en vide ? Nous pouvons décrire ce que nous observons avec une précision extraordinaire. [musique] Nous pouvons modéliser les processus physiques en jeu. Nous pouvons simuler la formation des galaxies sur des super ordinateurs pendant des mois entiers. Mais au fond, la raison ultime de l'existence de ces structures nous échappe. Les conditions initiales du Big Bang,
32:20 ces infimes fluctuations de densité dans le plasma primordial ont déterminé la distribution des galaxies que nous observons aujourd'hui. Mais pourquoi ces fluctuations avèrent-elles exactement les caractéristiques nécessaires pour produire un univers rempli de galaxies ? Pourquoi pas un univers parfaitement homogène sans aucune structure ? Pourquoi pas [musique] un univers si grumeleux que toute la matière se serait effondrée en un seul gigantesque trou noir ? La science atteint ici une frontière. Non pas une frontière de compétence mais une frontière de nature. Il y a des questions auxquelles la méthode scientifique peut répondre [musique] et des questions qu'elle ne peut que formuler. Le nombre terrifiant de galaxies dans l'univers appartient aux deux catégories. Nous pouvons le
33:06 mesurer, le raffiner, le préciser, mais nous ne pouvons pas expliquer pourquoi il est ce qu'il est et pas autre chose. Pas encore, peut-être [musique] pas jamais. Parlons maintenant de cas spécifiques, des galaxies qui ne sont pas de simples statistiques [musique] dans un catalogue astronomique, mais des objets réels observés, étudiés et qui raconte en chacun [musique] une histoire unique et souvent déconcertante. L'une des galaxies les plus célèbres révélées par le James Web porte le nom de Mesis's Galaxy, baptisé ainsi par l'astronome Stephen Finkelstein en l'honneur de sa fille. Cette galaxie a été découverte dans le cadre du programme Seus, le Cosmic Evolution Early Release Science Survey, et elle fait partie des galaxies les plus anciennes jamais confirmées
33:53 spectroscopiquement. [musique] Sa lumière provient d'une époque située environ 390 millions d'années après le Big Bang, ce qui lui confère un décalage vers le rouge d'environ 11,4. Quand cette galaxie brillait de ses premières étoiles, [musique] la Terre n'existait pas. Le soleil n'existait pas. Les atomes lourds qui composeraient un jour notre planète et nos corps n'avaient même pas encore été entièrement forgé dans les fournaises stellaires. Ce qui rend Mesis galaxie particulièrement intéressante, c'est sa morphologie. Elle n'est pas du tout ce que l'on attendrait d'une galaxie aussi primitive. Elle présente une structure relativement organisée avec des régions distinctes de formation stellaire active. On y détecte des signatures
34:38 spectrales [musique] indiquant la présence d'oxygène doublement ionisée. Ce qui signifie que des étoiles massives ont déjà vécu et sont déjà mortes dans cette galaxie, enrichissant le milieu interstellaire en élément lourd. Tout cela en moins de 400 millions d'années cosmiques. C'est comme si on trouvait une ville entièrement construite avec [musique] des routes, des bâtiments et une infrastructure complète sur un terrain qui n'aurait été défriché que quelques mois auparavant. [musique] Un autre cas fascinant est celui de la galaxie surnommée le sparkler, la bouteille de bulle en français officiellement catalogué sous le [musique] nom de Sparks 1049. Cette galaxie située derrière l'AMA gravitationnel Smax [musique] 0723,
35:23 le même ha qui apparaissait sur la toute première image publique du [musique] web, est entouré d'une collection d'amas globulaires brillants qui autour d'elle comme des étincelles. Ce qui rend cet objet remarquable, c'est que certains de ces amas globulaires sont [musique] extrêmement vieux parmi les plus anciens systèmes stellaires liés jamais observés. Ils se sont formés très tôt dans l'histoire de l'univers et ils sont restés [musique] intacts, gravitationnellement liés pendant des milliards d'années. [musique] Ce sont des fossiles vivants du cosmos primitif, des capsules temporelles stellaires qui portent en elles les conditions chimiques et physiques d'une époque révolue depuis des éons. [musique] Et puis il y a les galaxies les plus massives, celles qui ne devraient tout simplement pas exister là où [musique]
36:09 elles sont. En février 2023, une équipe internationale dirigée par Ivo Labé de l'université technologique de Swinburn en Australie a publié un article retentissant dans la revue Nature. L'équipe [musique] avait identifié six galaxies candidates extrêmement massives dans les données du web, [musique] datant d'environ 500 à 700 millions d'années après le Big Bang. Ces galaxies contenaient des masses stellaires [musique] comparables à celles de la voie lactée. Environ 100 milliards de masques solaires, [musique] mais elles existait à une époque où l'univers avait moins de 5 % de son âge actuel. Si ces mesures sont cesures sont confirmées et certaines ont depuis été révisé à la baisse mais d'autres maintenues, elles
36:54 posent un problème fondamental pour le modèle cosmologique standard connu sous le nom de modèle lambda CDM. [musique] Le modèle lambda CDM est le cadre théorique dans lequel les cosmologistes travaillent depuis plus de deux décennies. Lambda représente la constante cosmologique, l'énergie noire qui accélère l'expansion de l'univers. CDM signifie cold dark matter, matière noire froide. Ce modèle prédit avec une précision remarquable de nombreuses observations cosmologiques comme le fond diffus cosmologique, la distribution des galaxies à grande échelle ou les propriétés des supernova et lointaine. Mais il prédit également que les galaxies massives se forment progressivement par fusion successive de
37:40 galaxies plus petites sur des milliards d'années. [musique] Trouver des galaxies aussi massives aussi tôt dans l'histoire cosmique est, pour le dire simplement embarrassant pour le modèle. Plusieurs hypothèses ont été avancées pour résoudre ce conflit. L'une d'elles suggère que la formation stellaire dans l'univers primitif [musique] était beaucoup plus efficace que dans l'univers actuel. Aujourd'hui, dans une galaxie typique, seulement un petit pourcentage du gaz disponible est effectivement converti en étoile. L'efficacité de la formation stellaire est faible car de nombreux processus contrecarent l'effondrement gravitationnel du gaz [musique] comme les vents stellaires, la pression de radiation, les champs magnétiques ou la turbulence. Mais dans l'univers primitif, ces mécanismes de rétroaction
38:26 étaient ne peut-être moins efficaces. [musique] Le gaz était plus dense, les galaxies étaient plus compactes et la conversion du gaz en étoile pouvait être dramatiquement plus rapide. [musique] Une autre hypothèse plus radicale suggère que les trous noirs super massifs jouent un rôle beaucoup plus important dans la formation des galaxies que ce que l'on pensait. Le web a découvert que certaines galaxies très anciennes abritent déjà des trous noirs super massifs [musique] de plusieurs centaines de millions de mastes solairir. Ces monstres gravitationnels situés au centre de leur galaxie haute [musique] pourraient avoir accéléré la formation stellaire dans les régions environnantes en comprimant le gaz par leur jet de matière ultra rapide. Un trou noir super massif paradoxalement [musique] pourrait être un agent de création
39:11 autant que de destruction. Et c'est précisément cette dualité qui rend le sujet si fascinant. [musique] Les trous noirs super massifs sont les objets les plus violents de l'univers. Ils déformment l'espace-temps avec [musique] une intensité telle que rien. Pas même la lumière ne peut s'échapper de leur emprise une fois franchi l'horizon des événements. Mais autour de cet horizon, dans les disques [musique] d'accrétion chauffés à des millions de degrés, dans les gistes qui s'étendent sur des dizaines de milliers d'années lumière, les trous noirs sculptent leur environnement galactique avec une puissance phénoménale. Ils régulent la formation stellaire. [musique] Ils injectent de l'énergie dans le milieu intergalactique. Ils redistribument les éléments chimiques sur des échelles cosmiques et le web les
39:58 observe en action, même dans les galaxies les plus lointaines. L'une des découvertes les plus remarquables du web dans ce domaine [musique] concerne la galaxie GN-Z11 qui était déjà connue avant le lancement du web grâce à des observations de Hubble. Cette galaxie située à un décalage vers le rouge de 10,6, soit environ quatre millions d'années après le Big Bang, était la galaxie la plus lointaine connue avant les découvertes du web. Mais lorsque le web l'a observé [musique] avec ses instruments spectroscopiques, il a révélé quelque chose d'inattendu. Gn- [musique] Z11 montre des signatures d'un spectral compatible avec la présence d'un noyau galactique actif, c'est-à-dire d'un trou noir super massif
40:45 en train d'accréter de la matière. La luminosité de ce noyau actif est extraordinairement élevée pour une galaxie aussi jeune. Le trou noir au centre de GNZ11 estimé à environ 1 million et demi de mastes solaires. Ce qui soulève immédiatement la question suivante : comment un trou noir de cette masse a-t-il pu se former en seulement 400 millions d'années ? Car les trous noirs super massifs ne naissent pas spontanément. [musique] Selon les modèles conventionnels, il commence comme des trous noirs stellaires formés par l'effondrement d'étoiles massives avec des masse initial de quelques dizaines de masses solaires. Pour passer de quelques dizaines [musique] à plus d'un million de masses solaires, il faut accréter une
41:30 quantité colossale de matière [musique] et il y a une limite physique à la vitesse à laquelle un trou noir peut accréter de la matière. connu sous le nom de limite d'Edington. Cette limite est déterminée par l'équilibre entre la force gravitationnelle qui attire la matière vers le trou noir et la pression de radiation qui la repousse. Au-delà de cette limite, la radiation émise par le disque [musique] d'accrétion est si intense qu'elle souffle littéralement la matière entrante, empêchant le trou noir de grossir davantage. [musique] Avec la limite d'Edington, il faudrait environ 700 millions d'années pour qu'un trou noir stellaire de quelques dizaines de mascers solairire atteignent 1 million de mascad solaires en accrétant en permanence à la vitesse maximale permise
42:16 sans interruption. Mais Gz11 n'existait que 400 millions d'années après le Big Bang. Le temps n'est pas suffisant, pas même de justesse. Il manque des centaines de millions d'années. [musique] Plusieurs solutions théoriques ont été proposé. L'une d'elles est l'effondrement direct. Au lieu de passer par le stade intermédiaire d'une étoile massive, un nuage [musique] de gaz primordial massif pourrait s'effondrer directement en un trou noir de dizaines de milliers, voire de centaines de milliers de mastes solaires. Ce scénario nécessite des conditions très particulières, notamment l'absence de métaux et de molécules d'hydrogène qui permettraient au gaz de se refroidir et de se fragmenter en étoile avant d'atteindre la densité nécessaire [musique] à la formation
43:01 directe d'un trou noir. Ces conditions existaient dans l'univers très primitif. Avant que les premières étoiles n'aient enrichi le milieu interstellaire en éléments lourds, le web pourrait fournir des preuves indirectes de ce mécanisme en identifiant des trous noirs anormalement massifs dans des galaxies très anciennes, [musique] ce qu'il semble effectivement faire. Une autre possibilité est l'accrétion super Edington. Dans certaines conditions géométriques particulières, un trou [musique] noir pourrait accrêter de la matière à des taux dépassant la limite des dington. [musique] Si la matière entrante est canalisée dans des structures particulières comme des flux d'accrétion mince et denses, [musique] la radiation émise pourrait s'échapper préférentiellement dans certaines directions, permettant à d'autres
43:47 directions de continuer à alimenter le trou noir au-delà de la limite théorique. Ce mécanisme est encore controversé, [musique] mais les données du web semblent compatibles avec son existence dans certains cas. Ces questions sur les trous noirs super massifs primitifs ne sont pas des curiosités académiques abstraites. [musique] Elles sont intimement liées au problèmes du nombre de galaxies. Car si les trous noirs super massifs jouent un rôle central dans la formation et l'évolution des galaxies, [musique] alors comprendre comment ils apparaissent est essentiel pour comprendre pourquoi il y a autant de galaxies. Les trous noirs régultent la croissance de leur galaxie haute. [musique] Ils peuvent stimuler ou inhiber la formation stellaire. Il détermine en partie la luminosité, la taille et la morphologie des galaxies. Et le web révèle que cette relation
44:34 entre trous noir et galaxie existait dès les premiers instants de l'univers, bien plus tôt que ce que quiconque avait imaginé. Mais il y a une dimension encore plus sombre à cette histoire. Car les galaxies ne se contentent pas de former des étoiles et d'abriter des trous noirs. Elles se dévorent les unes les autres. Le cannibalisme galactique est l'un des processus fondamentaux de l'évolution cosmique. Les grandes galaxies grandissent en absorbant les plus petite [musique] et ces fusions ne sont pas des événements doux et harmonieux. Ce sont des cataclysmes gravitationnels [musique] qui s'étendent sur des centaines de millions d'années impliquant des transferts d'énergie qui dépassent tout ce qu'un esprit humain peut concevoir. Le web a observé de nombreuses galaxies en cours de fusion dans l'univers lointain. Ces systèmes en
45:21 interaction présentent des morphologies torturées, des bras de maré étirés sur des centaines de milliers d'années lumière, des ponts de matière relu en deux galaxies en train de se rapprocher inexorablement l'une de l'autre. [musique] Et au cœur de ces fusions, des tempêtes de formation stellaire éclatent, alimenté par le gaz comprimé par les forces de marée gravitationnelle. C'est dans ces collisions que naissent les étoiles [musique] les plus massives, les plus brillantes et les plus éphémères de l'univers. [musique] Et cette violence n'est pas un phénomène du passé lointain. Notre propre galaxie, la voie lactée, [musique] est actuellement en train de dévorer plusieurs galaxies nines. La galaxie nine du Sagittaire, découverte en 1994, est en cours de dissolution par les
46:07 forces de marée de notre galaxie. Ces étoiles sont arrachées une par une et incorporé dans le haot de la voie lactée. Et dans environ 4,5 milliards d'années, notre galaxie fusionnera avec sa grande voisine, la galaxie d'Andromède. Cette collision qui a déjà commencé en un sens puisque les haot de matière noire des deux galaxies sont probablement déjà en contact transformera les deux grandes spirales [musique] en une galaxie elliptique géante que certains astronomes ont déjà surnommé milcomeda. La transition vers la violence cosmique se fait naturellement car chaque galaxie que le web compte, [musique] chaque point lumineux dans ses images profondes est un système en perpétuelle agitation. Des forces colossales y sont à l'œuvre.
46:53 Des énergies inconcevables y sont libérées. Et ce qui se passe à l'intérieur de ces galaxies dans les régions les plus extrêmes, les plus chaudes, les plus denses, dépasse de très loin les phénomènes les plus violents que nous puissions expérimenter sur Terre. La violence dans l'univers ne connaît pas de limite. Elle opère à des échelles et avec des intensités qui réduisent les catastrophes terrestres les plus dévastatrices, à l'insignifiance la plus totale. Et le James Web, en nous montrant des milliers de milliards de galaxies, nous montre en réalité des milliers de milliards de théâtres où cette violence se déploie sans relâche depuis des milliards d'années. [musique] Commençons par les supernovaill. Une supernova est la mort explosive d'une étoile massive. Quand une étoile d'au
47:40 moins huit masses solaires épuisent son combustible nucléaire, [musique] son cœur s'effondre sur lui-même en une fraction de seconde. Les couches externes, privées du soutien de la pression de radiation tombent vers le centre à des vitesses atteignant 70000 km parse. Elles rebondissent sur le noyau ultra compact et sont projetées dans l'espace dans une explosion dont l'énergie est presque inconcevable. En quelques secondes, une supernova libère plus d'énergie que le soleil n'en produira pendant toute sa vie de dix milliards d'années. Pendant quelques semaines, une seule étoile mourante peut briller plus intensément que l'ensemble des centaines de milliards d'étoiles de sa galaxie haute réunie. Dans notre galaxie, la voir claqueté,
48:25 [musique] on estime qu'une supernova se produit en moyenne toutes les 50 ans environ. Mais nous n'en observons directement que très peu depuis la Terre. car la poussière interstellaire bloque la lumière de la plupart d'entre elles. La dernière supernova visible à l'œil nu dans notre galaxie remonte à 1604 [musique] observé par Johannes Kepler. Mais dans les milliers de milliards de galaxies que le Web Archou a révélé, des supernova explosent en [musique] permanence à chaque instant, quelque part dans l'univers observable. En faisant un calcul simple, si chaque galaxie produit une supernova par siècle en moyenne et qu'il y a plusieurs milliers de milliards de galaxies, cela signifie que des dizaines de milliards de supernova explosent chaque année dans
49:12 l'univers observable. des dizaines de milliards chaque année. Cela représente plusieurs centaines de supernova par seconde. Pendant que tu écoute quque cette phrase, [musique] des centaines d'étoiles viennent de mourir dans des explosions titanesques à travers le cosmos. Et chacune de ces explosions [musique] est un événement d'une brutalité inouie. L'onde de choc d'une supernova se propage dans le milieu interstellaire à des vitesses de 10000 à 30000 km parse. Balayant tout sur son passage, la matière éjectée et chauffée a des températures de millions voire de milliards de degrés. Des flots de neutrino sont émis en quantité si phénoménale qu'ils transportent 99 % de l'énergie totale de l'explosion. Ces
49:58 neutrinau, des particules fantômes qui traversent la matière ordinaire presque sans interagir. Il ont de l'espace environnant. Si tu te trouvais à une distance d'une année lumière d'une supernova, le flux de neutrino serait si intense [musique] qu'il te tuerait instantanément. Malgré le fait que les neutrinaux interagissent que extrêmement rarement avec la matière, c'est dire l'intensité du phénomène. Le web a observé les vestiges de supernova dans des galaxies lointaines. Ces restes, des coquillas de gaz en expansion rapide, brillent dans l'infrarouge pendant des milliers d'années après l'explosion initiale. [musique] Ils sont les cicatrices lumineuses laissées par la mort des étoiles, des monuments éphémères à l'échelle cosmique mais durables à l'échelle humaine. Et à
50:46 l'intérieur de ces restes se trouvent que les éléments lourds fraîchement forgés dans les derniers instants de vie de l'étoile et dans le cataclysme de l'explosion elle-même. Le fer, le cobalt [musique] le nickel, le silicium, le soufre, tous les ingrédients nécessaires pour construire des planètes rocheuses comme la Terre. Mais les supernovelles ordinaires ne sont que le début. Il existe une catégorie d'événements encore plus violents. [musique] Les sursauts de rayon Gamma ou JRB pour gamma reburst en anglais. Ces phénomènes sont les événements les plus énergétiques de l'univers après le Big Bang lui-même. Un sursaut de rayon gamma libère en quelques secondes autant d'énergie que le soleil [musique] en émettra pendant 10 milliards d'années. Mais cette
51:32 énergie est concentrée dans un faisceau étroit de rayonnement gamma ultra énergétique. [musique] Si un sursaut de rayon gamma se produisait dans notre galaxie et que son faisceau était dirigé vers la Terre, les conséquences se seraient apocalyptiques. La couche d'ozone serait détruite instantanément. La surface de la planète serait irradiée. L'ensemble de la biosphère serait menacé d'extinction massive. Et ce n'est pas un scénario purement hypothétique. Certains scientifiques pensent qu'un sursaut de rayon gamma pourrait être responsable de l'une des grandes extinctions massives de l'histoire terrestre, celle de l'ordovicien silurien il y a environ 450 millions d'années qui a éliminé environ 85 % des espèces marines espèces marines.
52:18 L'hypothèse reste débattue mais elle illustre le fait que la violence cosmique n'est pas confinée aux régions lointaines de l'univers. Elle peut frapper n'importe où, n'importe quand. Avec une puissance contre laquelle aucune technologie humaine ne peut offrir la moindre protection. Le web a détecté des galaxies abritant des sursauts de rayons gamma à des distances colossales. [musique] Ces observations permettent de comprendre les conditions qui engendrent ces événements cataclysmiques. Les sursauts de rayon gammal, ceux qui durent plus de 2 secondes, sont associés à l'effondrement d'étoiles extrêmement massives. Des étoiles de Wolf Ret qui ont perdu leurs couches externes et dont le cœur s'effondre en un trou noir
53:03 stellaire. [musique] Les surceaux courts inférieurs à 2 secondes sont produits par la fusion de deux étoiles à neutron. Un processus qui génère non seulement des rayons gamma, mais aussi des ondes gravitationnelles [musique] et d'énormes quantités d'éléments lourds, y compris de l'or et du platine. En août 2017, [musique] l'événement GW170817 a marqué un tournant historique dans l'astronomie. Les détecteurs d'ondes gravitationnelles Ligo et Virgo ont capté le signal de deux étoiles à neutrons en train de fusionner dans une galaxie elliptique appelée N G C93 [musique] situé à environ 130 millions d'années lumières de la Terre. Quelques secondes après la détection des ondes gravitationnelles, le satellite fermi a
53:49 détecté un bref sursaut de rayon gamma provenant de la même direction du ciel. C'était la première fois dans l'histoire que le même événement cosmique était observé simultanément en onde gravitationnelle et en lumière. Une nouvelle ère de l'astronomie multimessager venait de naître. L'analyse des données de cet événement a révélé que la fusion avait produit environ 10x masses terrestres d'or et une quantité similaire de platine. 10 masses terrestres d'or créé en quelques secondes par la collision de deux cadavres stellaires. Et cet or projeté dans l'espace à des vitesses relativistes finira par être incorporé dans des nuages de gaz puis dans de nouvelles étoiles, [musique] puis dans des planètes. L'or que tu portes peut-être en bijou ce soir a été forgé
54:36 dans un cataclysme similaire il y a des milliards d'années, quelque part dans notre galaxie ou dans une galaxie qui a fusionné avec la nôtre depuis. Mais il y a des phénomènes encore plus violents que les supernova et les sursaut de rayon gamma. Les quazards. Un quazard est le noyau actif d'une galaxie dont le trou noir super massif central accrète de la matière à un taux prodigieux. La matière [musique] en spiral vers le trou noir est chauffée à des températures de millions degrés dans un disque d'accétion turbulent. Ce disque émet une quantité de lumière absolument phénoménale. Un seul [musique] kaar peut briller 1000 fois plus que l'ensemble de sa galaxie haute. Les quazards les plus lumineux émettent autant de lumière que 100000
55:23 milliards de soleil. 100000 milliards. Ce chiffre est si absurde [musique] qu'il perd presque tout sens. Le web a observé des quizards parmi les plus lointains de l'univers. [musique] Le quazard J 1342 + 0928 par exemple se trouve à un décalage vers le rouge de 7,5. Ce qui signifie que nous le voyons tel qu'il était environ 690 millions d'années après le Big Bang. Au centre de ce quizard siège un trou noir super massif d'environ 800 millions de masses solaires. [musique] 800 millions de soleil comprimés dans un volume plus petit que notre système solaire. L'intensité gravitationnelle à la surface de l'horizon des événements de ce monstre est inconcevable. L'espace-temps lui-même est tordu,
56:09 étiré, déformé au-delà de toute reconnaissance et les gets. Parlons des jetes. Certains trous noirs super massifs actifs produisent des jets de matière relativiste qui s'étendent donc sur des centaines de milliers d'années lumières de part et d'autres du centre galactique. [musique] Ces jettes sont composés de particules accélérées à des vitesses cul proches de cell de la lumière canalisé par des champs magnétiques colossaux. L'énergie contenue dans ces get est suffisante pour chauffer le gaz intergalactique sur des distances de millions d'années lumières influençant la formation stellaire dans les galaxies voisines. Un seul trou noir au centre d'une seule galaxie peut affecter l'évolution de dizaines de galaxies environnantes par la seule puissance de ces get. Le web a
56:54 révélé que ces gets existaient déjà dans l'univers primitif. [musique] Des galaxies datant de moins d'un milliard d'années après le Big Bangent des signatures de jet relativistes actifs. Ce qui signifie que les trous noirs super massifs non seulement se formaient très tôt, mais étaient déjà en pleine activité, sculptant leur environnement cosmique avec une brutalité précoce. Et au-delà des galaxies individuelles, la violence opère à des échelles encore plus grandes. Les amas de galaxie, ces regroupement de centaines ou de milliers de galaxies liées gravitationnellement sont les plus grandes structures de l'univers. Entre les galaxies d'un hama, il existe un milieu intraamas constitué de gaz extrêmement chauds chauffé à des températures de dizaines de millions de
57:41 degrés par les chocs gravitationnels. de gaz, [musique] invisible en lumière ordinaire mais brillant en rayon X, contient en réalité plus de masse que l'ensemble des étoiles de toutes les galaxies de la M réunie. C'est un océan de plasma brûlant, un enfer silencieux baignant les galaxies dans une fournaise invisible. Les collisions entre amas de galaxie sont les événements les plus énergétiques de l'univers depuis le Big Bang. Lorsque deux amas entrent en collision, le gaz intraam de chacun se percute à des vitesses de milliers de kilomètres par seconde, créant des ondes de choc d'une ampleur cosmique. L'énergie libérée dans une seule collision d'amas peut atteindre 10^iss [musique] 64 joules. Pour donner un ordre de grandeur, c'est
58:27 environ un milliard de fois l'énergie totale émise par le soleil pendant toute sa vie. [musique] Un seul événement, une seule collision. Et le web observe les conséquences de ses collisions dans des amas lointains, révélant les structures [musique] de choc, les distributions de température, les déformations gravitationnelles qui témoignent de ces affrontements titanesques entre les plus grandes structures de [musique] l'univers. L'exemple le plus célèbre de collision d'ama est la masse de la balle ou bullet cluster officiellement catalogué comme un E0657-56. [musique] Ce système situé à environ 3,7 milliards d'années lumière de nous montre deux amas qui se sont traversé mutuellement à
59:13 une vitesse d'environ 4500 km parse. [musique] Le gaz chaud des deux amas a été freiné par le choc et s'est accumulé au centre tandis que la matière noire qui n'interagit pas avec elle-même ni avec la matière ordinaire autrement que par gravité [musique] a continué son chemin sans être ralenti. Le résultat est une séparation visible entre la matière ordinaire et la matière noire, constituant l'une des preuves les plus convaincantes de l'existence de la matière noire. Et dans ce cosmos de violence perpétuelle, chaque galaxie est une survivante. Chaque galaxie que le web observe a survécu à des milliards d'années de bombardement par les rayons cosmiques, de collision avec ses voisines, d'explosion de supernova en son sein, [musique] de cannibalisme
59:59 gravitationnel. Les galaxies que nous voyons aujourd'hui sont les victorieuses d'une guerre d'attrition cosmique qui dure depuis presque 14 milliards d'années. Celles qui n'ont pas survécu ont été dévorées, déchirées, dispersées. Leurs étoiles orphelines erent maintenant dans l'espace intergalactique perdu entre les galaxies des vagabondes stellaires sans foyer. Le web a même détecté cette lumière intergalactique diffuse. Cette faible lueur produite par les étoiles arrachées à leur galaxie d'origine est maintenant dispersé dans le vide entre les galaxies des amas. Cette lumière fantôme représente une fraction significative de la lumière totale des amas. Parfois jusqu'à 50 %. La moitié de la lumière stellaire d'un am de galaxie provient d'étoiles qui
1:00:46 n'appartiennent à aucune galaxie. Des orphelines cosmiques vestigent de galaxies détruites depuis longtemps. Et au milieu de toute cette violence, de ces explosions, de ses collisions, de ses déchirements gravitationnels, il reste un mystère ouvert, un mystère que le web ne peut pas encore résoudre malgré toute sa puissance. [musique] Nous ne savons pas si cette violence est nécessaire. Est-ce que l'univers devait être violent pour exister tel qu'il est ? Est-ce que les supernova sont nécessaires pour créer les éléments lourds qui composent de les planètes ? Oui, la science répond que oui. Est-ce que les collisions galactiques sont nécessaires pour construire les grandes galaxies que nous observons ? Oui, [musique] apparemment. Mais pourquoi les lois de la physique sont-elles telles
1:01:32 que la création passe obligatoirement par la destruction ? Pourquoi faut-il qu'une étoile meure [musique] pour qu'une planète naisse ? Pourquoi faut-il qu'une galaxie soit dévorée pour qu'une autre grandisse ? Ce lien indissoluble entre création et destruction, entre naissance et mort, entre lumière et ténèbres est peut-être le mystère le plus profond de tous. Face à ces milliers de milliards de galaxies, face à cette violence cosmique perpétuelle, face à ces échelles de temps et d'espace qui écrasent [musique] toute mesure humaine, une question émerge inévitablement. Une question qui n'est pas seulement scientifique mais
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