L'expansion de l'univers liée aux conditions de la vie
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L’expansion de l’univers peut jouer un rôle sur des conditions favorables à la vie.
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Depuis des années, les scientifiques savent que les étoiles, les galaxies et toute chose dans l’univers s’éloignent les unes par rapport aux autres à une vitesse croissante. Et il semble que les forces inconnues derrière cette accélération, qui est une valeur mathématique connue comme la constante cosmologique, peuvent jouer un rôle pour créer des conditions favorables à la vie.
C’est la conclusion d’un groupe de physiciens qui a étudié les effets d’explosions cosmiques massives, appelé des sursauts gamma, sur les planètes. Ils ont découvert que pour l’apparition de la vie, il vaut mieux être le plus éloigné possible de ses voisins et la constante cosmologique permet de garder nos voisins à une distance respectable. Dans des environnements denses, vous avez beaucoup d’explosions et vous en êtes très proches selon Raul Jimenez, cosmologiste et physicien théoricien à l’université de Barcelone. C’est mieux d’être dans les banlieues ou dans des régions qui ne sont pas peuplées par des petites galaxies et c’est exactement la situation de la Voie lactée.
Jimenez et son équipe ont montré précédemment que les sursauts gamma pouvaient provoquer des extinctions de masse ou rendre des planètes inhabitables pour la vie en les décapant avec la radiation et en détruisant leur couche d’ozone. Les sursauts concentrent la radiation dans des flux tellement puissants que si l’un d’entre eux passe à travers un système stellaire, alors il pourrait détruire des planètes dans une autre galaxie. Avec leurs derniers travaux publiés dans la revue Physical Review Letters, ils voulaient appliquer leurs découvertes à une dimension plus large en déterminant le type d’univers qui pourrait supporter la vie.
La recherche est la dernière analyse en date qui affecte ce qu’on appelle le principe anthropique : L’idée que dans un certain sens, l’univers est conçu pour l’émergence d’une vie intelligente. Si les forces de la nature étaient plus fortes ou plus faibles que les observations des physiciens, alors les briques élémentaires telles que les particules fondamentales, les atomes ou la longue chaine de molécules nécessaires pour la vie n’auraient jamais pu se former. Et on aurait eu un univers totalement stérile ou même chaotique. Certains chercheurs ont tenté d’analyser la marge de manoeuvre des constantes physiques pour qu’elles changent avant que le cosmos devienne inhabitable. Mais certains chercheurs questionnent sur la validité d’une telle recherche.
Jimenez et ses collègues ont tenté de traiter l’une des plus grandes facettes du principe anthropique. Ils ont utilisé un modèle informatique pour lancer des simulations de l’univers en l’étendant et en l’accélérant à différentes vitesses. Ils ont ensuite mesuré l’effet du changement de la constante cosmologique sur la densité de l’univers en accordant une attention particulière sur les sursauts gamma et la radiation sur les étoiles et les planètes.
Et le modèle a montré que notre univers a fait exactement ce qu’il faut. Notre constante cosmologique indique que le taux d’expansion est suffisamment large pour minimiser l’exposition des planètes aux sursauts gamma, mais suffisamment réduit pour former une grande quantité d’hydrogène afin de favoriser l’apparition de la vie. Un univers, avec une expansion plus rapide, aurait compliqué la formation des nuages de gaz en étoiles. Jimenez a déclaré que l’expansion de l’univers a joué un rôle très important pour créer des mondes habitables. Il est surprenant qu’on ait eu besoin de la constante cosmologique pour nettoyer la région et créer des banlieues.
En plus de donner des indices sur l’apparition de la vie ailleurs, ces découvertes ajoutent une nouvelle piste pour éclaircir l’une des plus grandes énigmes de la cosmologie : Pourquoi la constante cosmologique et qu’est-ce que c’est ? selon Alan Heavens, cosmologiste et directeur de l’Imperial Centre for Inference and Cosmology à l’Imperial College London. En théorie, selon Heavens, soit la constante doit être des centaines de fois plus importantes, soit elle doit être zéro. Et dans ce cas, il n’y a pas d’accélération. Mais cela ne correspond pas avec les observations des astronomes. La valeur minimale, mais qui n’est pas nulle, de la constante cosmologique est un vrai puzzle. Et la recherche montre que la valeur de notre constante cosmologique correspond à l’apparition d’une vie suffisamment intelligente pour observer la constante cosmologique.
Lee Smolin, un physicien théoricien au Perimeter Institute for Theoretical Physics à Waterloo au Canada, est un sceptique du principe anthropique. Mais il a déclaré que le papier de Jimenez ne possède aucune erreur évidente et c’est vraiment un nouvel argument à la théorie. Mais il ajoute qu’il ne suffit pas d’utiliser une seule variable, mais plusieurs pour avoir des conclusions dignes d’intérêt. Jimenez a déclaré que sa prochaine étape est de déterminer si les sursauts gamma sont aussi dévastateurs que les théories des scientifiques. La plupart pensent que le sursaut gamma dévaste toute forme de vie, mais je pense que la vie est bien plus résistante que nous le pensons.
