L’univers englobe tout ce qui existe, y compris tout l’espace qui nous entoure, l’énergie dans cet espace, et même le temps lui-même. Il comprend la Terre, la Lune, et les autres planètes ainsi que leurs dizaines de lunes, astéroïdes et comètes. Notre Soleil, autour duquel gravitent les planètes de notre système solaire, est juste une des centaines de milliards d’étoiles de la galaxie de la Voie lactée. La plupart de ces étoiles ont leurs propres planètes, appelées exoplanètes. Notre galaxie, la Voie lactée, n’est qu’une parmi des milliards de galaxies dans l’univers observable, chacune étant censée abriter un trou noir supermassif en son centre. En plus de tout cela, l’univers contient d’autres composants significatifs connus sous le nom de matière noire et d’énergie noire, qui, jusqu’à présent, restent indétectables par les astronomes.

Malgré le fait que l’univers semble être un endroit vaste et étrange, il n’est pas si éloigné de nous. Où que vous soyez, l’espace n’est qu’à environ 100 kilomètres au-dessus de votre tête, que ce soit de jour ou de nuit, à l’intérieur ou à l’extérieur. De plus, l’espace existe aussi sous nous, à 12 800 kilomètres sous la surface de la Terre, de l’autre côté de notre planète, qui est entourée par le vide impitoyable de l’espace et les radiations cosmiques. Techniquement, nous sommes déjà dans l’espace, car l’expression commune « espace extra-atmosphérique » suggère une séparation de la Terre, alors qu’en réalité, la Terre n’est qu’une petite partie du vaste univers. L’environnement autour de notre planète est propice à la vie, contrairement aux autres planètes. Jusqu’à présent, la Terre est la seule exception connue pour soutenir la vie, car le reste de l’univers est en grande partie hostile et impitoyable.

Quel âge a l’univers ?

Les scientifiques estiment que l’univers a environ 13,8 milliards d’années. Cette estimation a été obtenue en mesurant l’âge des étoiles les plus anciennes et le taux d’expansion de l’univers. En observant le décalage Doppler de la lumière provenant des galaxies, qui montre que presque toutes les galaxies s’éloignent les unes des autres à grande vitesse, les scientifiques ont pu déduire l’expansion de l’univers. Au fil du temps, la gravité ralentira le mouvement des galaxies, et dans un futur lointain, les galaxies seront tellement éloignées que leur lumière ne sera plus visible depuis la Terre. En mesurant la vitesse et la distance des galaxies, les scientifiques ont déduit que si nous pouvions remonter assez loin dans le temps, avant que les galaxies ne se forment et que les étoiles commencent à fusionner l’hydrogène en hélium, les composants de l’univers auraient été si proches et si chauds que les atomes ne pourraient pas se former, et les photons n’auraient nulle part où aller, car tout était concentré en un seul point.

Il est impossible de déterminer l’endroit exact où le Big Bang a eu lieu parce qu’avant cette explosion, l’univers, l’espace, et même le temps tel que nous le connaissons n’existaient pas. L’univers et le temps ont commencé avec le Big Bang, s’étendant d’un seul point pour former l’univers immense que nous observons aujourd’hui.

De quoi est composé l’univers ?

L’univers contient toute l’énergie et les éléments, principalement sous la forme d’atomes d’hydrogène individuels, l’élément atomique le plus simple composé d’un proton et d’un électron. Si un atome d’hydrogène contient également un neutron, on l’appelle deutérium. Lorsque deux atomes ou plus se combinent, ils forment une molécule. Lorsque des trillions d’atomes se réunissent, des particules se forment. Quelques tonnes d’éléments supplémentaires comme le carbone, la silice, l’oxygène, la glace, et certains métaux créeraient un astéroïde. Si 333 000 masses terrestres d’hydrogène et d’hélium étaient combinées, vous obtiendriez une étoile semblable au Soleil.

Pour des raisons pratiques, les humains classifient les différentes masses de matière dans l’univers en fonction de leurs caractéristiques, telles que les galaxies, les amas stellaires, les planètes, les planètes naines, les planètes vagabondes, les lunes, les anneaux, les comètes et les météores. Ce sont toutes des collections de matière qui montrent différentes propriétés mais qui obéissent aux mêmes lois naturelles.

Lorsque les scientifiques ont commencé à calculer ces masses de matière dans l’univers, ils ont remarqué que notre galaxie, la Voie lactée, contient au moins 100 milliards d’étoiles, et l’univers contient au moins 100 milliards de galaxies. Si toutes les galaxies étaient de la même taille, cela nous donnerait une estimation d’environ 10 000 milliards de milliards d’étoiles. Cependant, l’univers semble également contenir une forme de matière et d’énergie que nous ne pouvons pas voir ou observer directement. Toutes les étoiles, planètes, comètes, trous noirs et autres objets observables ne représentent que moins de 5 % de l’univers. Environ 27 % sont composés de matière noire, et 68 % sont de l’énergie noire, dont les deux restent mal comprises. Les scientifiques les appellent « sombres » parce qu’ils ne peuvent pas les observer directement, du moins pas encore.

Compréhension humaine de l’univers au fil du temps

Au fil des siècles, la compréhension humaine de l’univers et de son fonctionnement a évolué. Dans les temps anciens, les humains avaient peu ou pas de moyens pour comprendre l’univers et ont donc utilisé des mythes et des légendes pour expliquer l’origine de tout, ce qui reflétait probablement leurs questions ou leurs craintes, même si ces réponses étaient incorrectes.

Il y a quelques siècles, alors que les humains commençaient à développer les mathématiques, l’écriture, et de nouveaux principes d’enquête dans la recherche de la connaissance, ces mythes et légendes ont été progressivement mis de côté, surtout avec la reliance sur des outils scientifiques qui ont révélé la véritable nature de l’univers. Il y a seulement quelques centaines d’années, lorsque les gens ont commencé à enquêter systématiquement sur la nature des choses, le terme « scientifiques » n’existait même pas ; les chercheurs étaient alors connus sous le nom de « philosophes naturels ». Depuis lors, notre connaissance de l’univers a fait un bond en avant. Il y a un siècle, les astronomes ont observé pour la première fois des galaxies au-delà de la nôtre, et ce n’est qu’il y a un demi-siècle que les humains ont commencé à envoyer des engins spatiaux vers d’autres mondes pour la première fois.

À notre époque contemporaine, les sondes spatiales ont voyagé dans le système solaire externe, envoyant les premières images rapprochées des planètes géantes externes et de leurs innombrables lunes. Des rovers ont parcouru pour la première fois la surface de Mars, les humains ont construit une station spatiale en orbite autour de la Terre avec un équipage permanent, et les premiers grands télescopes spatiaux ont offert des vues spectaculaires de parties plus éloignées de l’univers que jamais auparavant. Au début du XXIe siècle seulement, les astronomes ont découvert des milliers de planètes en orbite autour d’autres étoiles, ont détecté des ondes gravitationnelles pour la première fois, et ont produit la première image d’un trou noir. Avec les progrès continus de la technologie et des connaissances, les humains continuent de découvrir de nouveaux secrets de l’univers, mais il reste encore beaucoup de choses inconnues. La majorité de l’univers qui peut être connu est encore un mystère pour nous. Bien que l’explorer ne soit pas une tâche facile, étant donné l’âge de l’univers d’environ 14 milliards d’années, l’âge de notre système solaire de 4,6 milliards d’années, la vie sur Terre existant depuis environ 3,8 milliards d’années, et les humains n’étant là que depuis quelques centaines de milliers d’années. En d’autres termes, l’univers a existé environ 56 000 fois plus longtemps que notre race humaine. En conséquence, presque tout ce qui s’est passé s’est produit bien avant l’existence des humains. Clairement, nous avons encore de nombreuses questions en attente de réponses, et notre connaissance actuelle n’est qu’un début. D’autres découvertes sont encore à venir.

Y a-t-il d’autres formes de vie dans l’univers ?

À mesure que l’humanité acquiert une compréhension plus large de l’univers et rassemble des preuves de milliers de mondes, une question ancienne nous hante : y a-t-il d’autres formes de vie là-bas ? C’est une question valide avec deux parties. D’un côté positif, nous savons maintenant beaucoup plus que toutes les générations précédentes que notre galaxie regorge d’exoplanètes, dont certaines sont rocheuses et de taille similaire à la Terre et ont les ingrédients nécessaires à la vie, tels que l’eau et des sources d’énergie. D’un côté négatif, observer des signes potentiels de vie microbienne dans les atmosphères de ces planètes est actuellement hors de portée, car nous manquons de la technologie avancée pour vérifier cela. La technologie que nous possédons consiste en des télescopes limités

à l’imagerie à distance et à l’envoi de résultats par radio, et les sondes spatiales n’ont pas encore atteint ces endroits pour une vérification plus approfondie.

Bien que les chances de trouver la vie ailleurs restent inconnues, il est juste de dire que les chances s’améliorent car il existe une liste connue de données nécessaires pour identifier les planètes capables d’héberger la vie, bien que cette liste soit hautement spéculative. Cette liste est connue sous le nom d’« équation de Drake », proposée par l’astronome Frank Drake en 1961. Cependant, à ce jour, cette liste reste vide. Les scientifiques de la NASA suggèrent que si nous développons et lançons un télescope spatial suffisamment puissant, nous pourrions déterminer s’il existe une vie avancée ou une vie biologique sur d’autres planètes.

Actuellement, les scientifiques utilisent l’échelle de la zone habitable, qui aide à identifier les planètes susceptibles de soutenir la vie, similaire à la Terre. Chaque étoile, comme notre Soleil, a une région spécifique autour d’elle qui est suffisamment chaude pour soutenir l’eau liquide et avoir une atmosphère convenable. Dans notre système solaire, la Terre se trouve confortablement dans la zone habitable du Soleil, Vénus est à la limite intérieure, tandis que Mars est proche de la limite extérieure. En déterminant la distance entre une planète et son étoile, la taille de l’étoile, et la quantité d’énergie qu’elle émet, nous pouvons estimer si une planète se trouve dans la zone habitable. Si l’étoile est grande et chaude, la zone habitable serait plus éloignée, et si elle est plus petite et plus froide, la zone serait plus proche.

Au cours du dernier quart de siècle, des milliers d’exoplanètes ont été confirmées dans la galaxie de la Voie lactée, potentiellement hébergeant des trillions de planètes, et des milliers d’autres devraient être découvertes dans les années à venir. Des outils comme l’échelle de la zone habitable aideront les chasseurs de planètes à trier ces rangs croissants pour identifier les candidats les plus probables pour soutenir la vie. Cependant, il y a certains qui s’opposent à l’utilisation de cette échelle car elle est une estimation basée uniquement sur des calculs sans confirmation de ses composants, tels que l’atmosphère et ses gaz, qui peuvent ne pas être appropriés. Ils préfèrent utiliser des télescopes avancés, bien que d’autres soutiennent que même ceux-ci sont insuffisants car il pourrait y avoir de la vie sous les océans glacés d’autres planètes, que même les télescopes les plus avancés ne peuvent détecter. Certains suggèrent également la possibilité de recevoir une onde radio d’une vie intelligente dans l’univers ou de détecter un signal indiquant la présence de composés industriels comme les chlorofluorocarbones dans une atmosphère, qui ne peuvent se former qu’avec une intervention humaine.