Science

Nous sommes bien petits devant l’Univers

Oui mais combien petits ?

S’il vous arrive de lever la tête par une nuit sans lune, vous apercevez ces points lumineux que l’on appelle « étoiles » et, si la pollution n’est pas trop importante là où vous vous trouvez, vous distinguez également cette trainée laiteuse qu’est la voie lactée, notre galaxie. Vous êtes-vous déjà posé la question de savoir à quelle distance voyez-vous tout cela à l’œil nu ? Et à quelles distances sont les objets que vous ne voyez pas mais dont vous avez sans doute vu les photos dans la presse ?

La vérité est que ces distances sont difficiles, voire impossible, à appréhender pour l’esprit humain. Pour y arriver nous allons procéder par étapes successives.

1ère étape : le soleil est un melon.

Comment ce n’est pas la saison des melons ? Faites un effort d’imagination que diable ! Donc le soleil est un melon et mesure 10 cm de diamètre. A cette échelle, la Terre mesure à peine un millimètre de diamètre et se trouve à 11 mètres du soleil. Vous constatez qu’il vous faudra une grande pièce pour réaliser cette maquette. Quant à la lune, cette petite bille d’1/4 de mm se trouve à moins de 3 cm de la Terre : la porte à côté. Mais si nous voulons inclure dans cette maquette l’ensemble des planètes du système solaire il faut aller jusqu’à Pluton (qui n’est plus une planète mais on s’en fiche). Pluton se situe à 424 m du soleil-melon : j’espère que vous avez un champ derrière chez vous sinon la maquette ne tient pas. Même à cette échelle vous pouvez vous rendre compte que si vous parcourez la distance Terre-Soleil en quelques secondes, il vous faudra marcher quelques minutes pour atteindre Pluton. Vous avez compris le principe ? Passons à la deuxième étape.

2ème étape : le système solaire est un melon.

Inutile de cherchez la Terre dans votre nouvelle maquette, elle n’est plus visible à l’œil nu. Le soleil ressemble à une petite bille brillante de 3 mm. Parlons à présent d’une mesure de distance couramment utilisée en astronomie : l’année-lumière. Oui bande de petits galapiats : l’année-lumière (al) est une mesure de distance et non pas de durée. Il s’agit de la distance parcourue par la lumière en une année (à la vitesse d’environ 300 000 km/h). A l’échelle normale la Lune se trouve à 1 seconde-lumière de la Terre, le soleil à 8 minutes-lumière de la terre (150 millions de km), Pluton à 5 heures-lumière. Une année-lumière représente plus de neuf mille milliards de km. Dans la première maquette une al faisait 680 km et dans cette deuxième nous l’avons gentiment ramenée à 160 m.

L’étoile la plus proche de notre soleil se nomme Proxima du Centaure. Elle se trouve à 4,22 al soit 2800 km dans la première maquette. Ah ! Ça ne rigole plus : ça fait quand même beaucoup de vide pour atteindre la première étoile. Notre amie Proxima reste quand même à 677 m dans notre deuxième maquette. Ne lâchez pas prise : le voyage vient à peine de commencer !

La Voie Lactée, notre galaxie, est un ensemble qui contient plus de 200 milliards d’étoiles. Ça fait beaucoup. Mais son diamètre de 90 000 al lui permet de les contenir. Dans notre maquette actuelle la voie lactée fait 14 000 km de diamètre : vous ne pouvez même pas faire tenir cette maquette sur la Terre. Il va falloir réduire encore. Surtout si l’on veut faire rentrer d’autres galaxies dans notre maquette. Pour le moment la galaxie d’Andromède se trouve à 25 600 km.

3ème étape : la Voie Lactée est un melon.

Ah ! On attaque les choses sérieuses. Dans cette Voie Lactée-melon les étoiles sont tellement petites que vous ne distinguez plus qu’un disque lumineux. D’autres disques de même nature remplissent votre troisième maquette. Regardons : une galaxie jumelle de la nôtre (la galaxie d’Andromède, visible à l’œil nu par très beau temps) se trouve à 3 m. Nous pouvons facilement marcher d’une galaxie à l’autre. Dites-vous quand même que votre marche à travers cette troisième maquette représente une vitesse de 2 millions d’al par seconde ! N’essayez même pas d’imaginer. Dans un volume de 11 m de diamètre on trouve l’amas local : un groupe de galaxies voisines de la notre qui orbite autour d’un centre de gravité commun.

Aussi loin que porte votre regard ce ne sont que galaxies de formes, tailles, couleurs différentes. Vous commencez à toucher du doigt que l’univers c’est vraiment très grand !

Mais, me direz vous, où se trouve la fin ? Ça mes petits enfants on l’ignore encore. Il n’y a pas forcément de fin d’ailleurs. Je ne disserterai pas aujourd’hui sur les multiples théories qui concernent la géométrie, la topologie et l’évolution de notre univers. Je me contenterai pour terminer de vous indiquer à quelle distance se trouvent les plus lointaines galaxies connues à l’échelle de votre troisième maquette.

Cette maquette de l’univers connu dans laquelle vous sautez allègrement de galaxies en galaxies possède tout de même un diamètre de 51 kilomètres. La prochaine fois que vous lèverez la tête vers les étoiles… évitez d’avoir le vertige !