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Tendances scientifiques: Voici à quel point l’Univers est lumineux

Les scientifiques prétendent avoir mesuré toute la lumière des étoiles qui n’ait jamais existé.

L’Univers est partout autour de nous, et ses étoiles, proches ou lointaines, aussi éloignées qu’à des centaines de millions d’années, attendent d’être découvertes. Des astronomes des temps anciens à ceux d’aujourd’hui, l’humanité a toujours exploré les lumières scintillantes de l’Univers, car celles-ci ont fait partie de toutes les civilisations. Alors, quelle est la quantité de lumière visible dans l’Univers connu? Selon le journal «Science», une équipe internationale d’astrophysiciens a réussi à mesurer l’ensemble des lumières stellaires jamais produites dans toute l’histoire de l’Univers observable. «Cela n’avait jamais été fait», a déclaré Marco Ajello, auteur principal et astrophysicien du Clemson College of Science, en Caroline du Sud, au journal britannique «The Guardian». Pour déterminer l’histoire de la formation des étoiles, M. Ajello et son équipe de Clemson ont analysé près de neuf années de données issues du Fermi Gamma-ray Space Telescope de la NASA — l’un des meilleurs détecteurs de rayons gamma du monde. Ces données concernent des signaux de rayons gamma de 739 blazars. Les blazars sont des galaxies contenant des trous noirs géants de masse pouvant libérer des jets de particules énergétiques qui s’échappent de leurs galaxies et traversent le cosmos aussi vite que la vitesse de la lumière. Leurs trous noirs sont des milliards de fois plus vastes que notre Soleil. L’équipe a utilisé les blazars à différentes distances de nous pour mesurer la lumière stellaire totale au cours de différentes périodes. Ainsi, elle a calculé la lumière stellaire totale de chaque époque, il y a un milliard d’années, deux milliards d’années,six milliards d’années et ainsi de suite, jusqu’au moment de la formation des étoiles. Combien de photons l’Univers a-t-il produits pendant sa longue vie? À l’aide de nouvelles méthodes de mesure de la lumière stellaire, ils ont constaté que le nombre de photons – la plus petite unité de lumière – qui se sont échappés dans l’espace après avoir été émis par des étoiles est de 4x10 puissance 84, ou le chiffre 4 suivi de 84 zéros. «En mesurant comment la lumière stellaire évolue dans l’Univers, vous pouvez transformer de façon concrète les résultats en des mesures correspondantes à la formation des étoiles», a déclaré M. Ajello à Space.com. «Nous retraçons exactement la façon dont cela a changé dans l’histoire de l’Univers.» Les astrophysiciens ont basé leurs calculs sur les mesures de la lumière de fond extragalactique (EBL), une collection de photons générés par toutes les étoiles et tous les trous noirs de l’Univers. L’EBL est une partie de la radiation proche infrarouge, optique et ultraviolette produite par les étoiles, qui est en mesure d’entrer et de sortir de l’espace, au lieu d’entrer en collision avec la poussière entourant ces étoiles. La lumière stellaire qui s’échappe des galaxies fait à la fin partie de l’EBL. «C’est en fait la lumière stellaire qui a fini partout», a expliqué M. Ajello. «Toute la lumière émise par les étoiles qui peut s’échapper dans l’espace devient essentiellement cette lumière de fond.» Les résultats offrent une nouvelle perspective sur les premiers milliards d’années de l’histoire de l’Univers, une période qui n’a pas encore été explorée par les satellites. «Les mesures que nous prenons nous permettent de jeter un œil à l’intérieur», a déclaré M. Ajello dans «The Guardian». «Peut-être, un jour, nous trouverons un moyen de remonter très loin, jusqu’au Big Bang. C’est notre objectif ultime.»

Pays

États-Unis

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