Les « germes » de galaxies et le fond diffus cosmologiue
Le fond diffus cosmologique (c’est-à-dire le faible chuchotement causé par le rayonnement vestige du big bang) représente une photo de l’Univers lorsqu’il était environ vieux de 300 000 ans. Avant cette période, un brouillard d’électrons avait envahi l’Univers nourrisson, et le rayonnement créé dans le big bang ne pouvait pas circuler librement dans l’espace. Car il était sans cesse absorbé et dispersé par ces particules de charge négative.
Vers le 300 000e anniversaire du cosmos, celui-ci s’était suffisamment refroidi pour que les électrons puissent s’associer aux noyaux atomiques. Une fois ces particules associées, le brouillard absorbant fut levé. Décalée en longueur d’onde par l’expansion de l’Univers, la lumière de l’Univers âgé de 300 000 ans est aujourd’hui détectée sous la forme de micro-ondes et de lumière du domaine infrarouge lointain.
Selon la théorie, l’univers nourrisson n’était pas parfaitement lisse. Comme des grumeaux dans un bol de porridge (bouillie de flocons d’avoine), il devait y avoir des endroits légèrement plus denses que d’autres, avec plus ou moins d’atomes par mètre cube.
Ces hétérogénéités locales représentent les minuscules « germes » autour desquels la matière pourrait avoir commencé à s’agglutiner, et à partir desquels se seraient formées les galaxies. Ces variations de densité devraient être observées aujourd’hui sous la forme de minuscules fluctuations di densité, ou anisotropies, dans la température du fond diflutt cosmologique.
En 1992, le satellite COBE (COsmic Background Explorer) de ln NASA, qui venait juste trois ans auparavant de mesurer la tcni pérature du fond diffus cosmologique avec une précision alors inégalée, réussit ce que de nombreux astronomes coi ml dèrent être un triomphe encore plus grand : il détecta des points chauds et froids dans le fond diffus cosmologiqur.
Ces variations sont en effet infimes, elles représentent moins d’un 10 000e de Kelvin au-dessus ou en dessous de la température moyenne, qui est de 2,73 kelvins. Néanmoins, ces ondulations cosmiques sont suffisamment importantes pour expll quer la croissance de structure dans l’Univers.