T.I.P.E. (Travaux d’Initiative Personnelle Encadrés) » COBE et la mesure du fond de rayonnement cosmologique »

Le satellite COBE dans le modèle du Big Bang

Imaginé dans les années 20 par l’abbé Lemaître d’après les équations de la relativité générale (et contre l’opinion du créateur de ces équations), le modèle cosmologique que constitue le Big Bang assoit la faveur qu'il connaît dans la communauté scientifique sur quelques observations qu'il est le seul à expliquer de manière cohérente (dans l’état actuel de nos connaissances).

Il convient tout d’abord de citer le décalage vers le rouge des galaxies lointaines mesuré par Hubble, qui montre qu'il existe une relation de proportionnalité entre la distance de ces galaxies et leur vitesse de fuite, relation que le modèle explique par l’expansion consécutive à l’explosion primordiale.

La seconde observation, beaucoup plus banale, n’en est pas moins fondamentale : la nuit est noire. En effet, cette observation permet de rejeter le modèle d’un Univers statique et infini (comme l’aurait souhaité Einstein) : dans un tel Univers, chaque coin du ciel observé depuis la Terre devrait recevoir la lumière d’une infinité d’étoiles et serait conséquemment éclairé. Le modèle du Big Bang explique par contre que la nuit est noire à cause de la vitesse finie de la lumière, de l’âge fini de l’Univers et de l’expansion de l’Univers suffisament rapide (ce qui implique que la lumière des galaxies situées à grande distance n’a pas encore pu nous parvenir).

On peut encore ajouter la concordance entre les abondances relatives des divers éléments mesurées et celles prédites par ce modèle. Mais la confirmation la plus récente qu'a reçu le Big Bang concerne celle d’une autre de ces prédictions : l’existence du rayonnement cosmologique, dont les diverses caractéristiques ont été mesurées avec précision par le satellite COBE.