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Christophe Galfard reçoit l'acteur et réalisateur Mathieu Kassovitz, la chercheuse en astrophysique computationnelle Mélanie Habouzit et le chercheur à l'Institut d'astrophysique de Paris Hakim Atek pour explorer l'un des mystères les plus fascinants révélés par le télescope spatial James Webb : les fameux « petits points rouges ».
Pour observer les régions les plus lointaines de l'Univers, les astronomes doivent capter la lumière infrarouge émise par des objets situés à des milliards d'années-lumière. Sans cette technologie, ces mondes lointains resteraient invisibles.
Le 25 décembre 2021, à bord d'une fusée Ariane 5, le télescope spatial James Webb, le plus puissant jamais construit, a quitté la Terre pour ouvrir une nouvelle fenêtre sur le cosmos. Mais dès la publication de ses premières images de l'Univers profond en 2022, une surprise est apparue : d'étranges petits points rouges, présents sur de nombreux clichés, remettant en question certaines de nos connaissances sur la formation et l'évolution des galaxies.
Que sont réellement ces mystérieux objets ? Pourquoi intriguent-ils autant les scientifiques ? Et que pourraient-ils nous apprendre sur les premiers âges de l'Univers ?
Une plongée passionnante au cœur de l'astrophysique moderne et des découvertes du James Webb Space Telescope.
France Inter, la radio généraliste du service public, vous propose chaque jour l'actualité, des débats de société, de l'humour et de grands entretiens. Retrouvez ici les meilleurs moments de nos émissions : interviews, chroniques et coups de gueule qui font l'identité de France Inter depuis plus de 60 ans.
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Pour observer les régions les plus lointaines de l'Univers, les astronomes doivent capter la lumière infrarouge émise par des objets situés à des milliards d'années-lumière. Sans cette technologie, ces mondes lointains resteraient invisibles.
Le 25 décembre 2021, à bord d'une fusée Ariane 5, le télescope spatial James Webb, le plus puissant jamais construit, a quitté la Terre pour ouvrir une nouvelle fenêtre sur le cosmos. Mais dès la publication de ses premières images de l'Univers profond en 2022, une surprise est apparue : d'étranges petits points rouges, présents sur de nombreux clichés, remettant en question certaines de nos connaissances sur la formation et l'évolution des galaxies.
Que sont réellement ces mystérieux objets ? Pourquoi intriguent-ils autant les scientifiques ? Et que pourraient-ils nous apprendre sur les premiers âges de l'Univers ?
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NewsTranscription
00:00C'est parti pour Big Bang ! Avec mes invités, nous allons parler du mystère des petits points rouges.
00:20Il y a environ 100 ans, dans les années 1920, deux astronomes, un belge, Georges Lemaitre et un américain, Edwin
00:27Hubble,
00:27ont complètement révolutionné notre vision de l'univers.
00:31Quelques années plus tôt, Albert Einstein avait découvert que notre univers était constitué d'une sorte de tissu,
00:37un tissu spécial, fait d'espace et de temps, et que ce tissu pouvait se déformer, créant ce qu'on
00:42appelle la gravitation.
00:44Mais voilà, si le tissu de notre univers pouvait changer, si l'espace et le temps eux-mêmes pouvaient se
00:49déformer,
00:50cela signifiait que notre univers pouvait avoir une histoire.
00:54Et ça, Einstein n'aimait pas beaucoup, pas du tout en fait.
00:58Philosophiquement, il préférait de loin que notre univers ne puisse pas bouger,
01:01qu'il demeurait identique à lui-même depuis l'éternité et pour l'éternité,
01:06que c'était ainsi et qu'il ne fallait pas l'ennuyer avec ces questions.
01:10Mais à partir de 1925, en pointant leur télescope vers les galaxies lointaines,
01:15Lemaitre et Hubble ont vu quelque chose d'extraordinaire.
01:18Ils ont vu que les galaxies lointaines s'éloignent de nous, toutes,
01:22et que plus elles sont loin, plus elles s'éloignent vite.
01:26Cela pouvait évidemment vouloir dire que la Terre avait quelque chose de spécial
01:29et que tout l'univers voulait s'en écarter autant que possible,
01:33mais ce n'est pas ce que Lemaitre et Hubble se sont dit.
01:36Pour eux, la raison de cet éloignement était liée au tissu d'Einstein.
01:40Pour eux, ce n'étaient pas les galaxies lointaines qui s'éloignaient,
01:43mais le tissu qui s'étirait.
01:45Dans leur vision, les galaxies étaient toutes bien à leur place,
01:48mais on les voyait s'éloigner, non pas parce qu'elles bougent,
01:52mais parce que les distances qui les séparent s'étirent.
01:55C'est ce qu'on appelle aujourd'hui l'expansion de l'univers,
01:58et plus aucun scientifique ne doute de son existence.
02:02Pour Einstein, ça voulait dire qu'il fallait revoir sa copie philosophique.
02:06L'univers change bel et bien, et donc, comme toute chose qui peut changer,
02:10il devait avoir une histoire.
02:13Avec le temps, petit à petit, les physiciens se sont faits à cette idée
02:17et ils ont cherché à écrire l'histoire du cosmos,
02:20à la fois sur le papier, en faisant des calculs,
02:22et à travers des lunettes, des observations, en regardant de plus en plus loin.
02:27Cette histoire, malheureusement peut-être, n'est cependant pas lisible à l'infini,
02:31en tout cas pas avec la lumière que nos yeux perçoivent,
02:33car en traversant les vides gigantesques qui séparent les galaxies,
02:37la lumière qui nous parvient du fin fond de l'univers est affectée
02:41par son expansion, qui en change la couleur.
02:44Le jaune d'une étoile lointaine devient d'abord orange,
02:47puis rouge, puis disparaît pour devenir infrarouge.
02:51Pour observer les confins de l'univers,
02:53on est donc obligé de construire des télescopes récoltant de la lumière infrarouge,
02:58sinon on ne voit rien que du noir.
03:00C'est pour cette raison que le 25 décembre 2021, à 13h20, heure de Paris,
03:05la fusée Ariane 5 a lancé dans l'espace le télescope spatial le plus puissant jamais construit.
03:11Un télescope capable de percevoir dans le noir de la nuit,
03:14entre les étoiles, en infrarouge, l'enfance de notre univers.
03:18C'est le télescope James Webb.
03:20Les premières images du télescope James Webb ont été publiées en 2022.
03:24Elles étaient magnifiques, extraordinaires de netteté et de beauté.
03:27On y voyait des galaxies lointaines, plus lointaines que jamais,
03:30des naissances d'étoiles, des explosions cosmiques.
03:33Mais il y avait aussi des inconnus, des mystères,
03:36des petits points rouges qui apparaissaient sur quasiment tous les clichés de l'univers profond.
03:41Des petits points rouges que l'on n'avait jamais aperçus auparavant.
03:44Un nom leur a été donné, un nom technique, on les a appelés les petits points rouges.
03:48Et c'est justement pour tenter de lever le voile sur le mystère de leur existence
03:52que j'ai l'honneur d'avoir à mes côtés trois invités cosmiques.
03:57Bonjour, je m'appelle Akimatek, je suis astrophysicien à l'Institut d'astrophysique de Paris.
04:03Et je suis spécialiste de la formation des premières étoiles et des premières galaxies juste après le Big Bang.
04:10Et j'utilise pour ça des grands télescopes spatiaux, dont le James Webb Space Telescope,
04:17qui nous a permis d'identifier effectivement ces petits points rouges, ces objets énigmatiques,
04:24dès les premiers mois d'observation.
04:26Et puis, trois ans plus tard, le mystère reste entier.
04:30Je m'appelle Mélanie Abouzi, je suis professeure à l'Université de Genève.
04:33Et j'ai une équipe de recherche qui s'intéresse à la théorie de la formation des trous noirs massifs.
04:39Donc aussi, on pense que ça a lieu dans l'Univers très jeune.
04:43Et on fait, pour les étudier, on fait des simulations cosmologiques.
04:47Donc on simule des petits espaces, des petits volumes de notre Univers.
04:51Et on place des trous noirs massifs au centre des galaxies, et même avant les galaxies.
04:56Voilà, pour comprendre si on peut reproduire ou non les observations du télescope James Webb.
05:02Je m'appelle Mathieu Kassovitz, je suis clown.
05:07Et je m'intéresse à la science.
05:10Eh bien, très bien, vous êtes aussi réalisateur et acteur.
05:14Mathieu Kassovitz, Mélanie Abouzi, Akimatech, merci à vous d'être là.
05:18Bonjour à toutes et à tous.
05:20Nous sommes à la Maison de la Radio et de la Musique avec le public du Studio 106.
05:23et nous allons explorer le mystère des petits points rouges.
05:36Alors, Mathieu Kassovitz, le clown, est-ce que l'espace, c'est quelque chose de particulier ?
05:44L'espace, la science, la physique, qu'elle soit générale ou quantique,
05:50tout ce qui concerne, en fait, ce pourquoi je n'ai pas été éduqué,
05:57c'est-à-dire la science dans sa généralité.
06:01Je suis absolument passionné parce que l'homme est capable de comprendre de l'univers qui l'entoure.
06:06Et on va partir assez loin dans cet univers qu'on déchiffre petit à petit au fil des générations.
06:12Et comme on va beaucoup parler de galaxies dans cette émission,
06:17peut-être qu'on pourrait commencer par définir ce qu'est une galaxie.
06:21Qu'est-ce que vous en pensez, Akim ?
06:23Alors, question très difficile, mais les galaxies, on va dire que c'est un ensemble d'étoiles, d'abord.
06:30Beaucoup d'étoiles dans les galaxies.
06:32Puis il y a beaucoup de gaz aussi, de gaz d'hydrogène, qui est vraiment le carburant pour former ces
06:36étoiles.
06:37Et puis, tous les produits de la formation stellaire,
06:40c'est-à-dire qu'il peut y avoir de la poussière, des éléments lourds, des métaux, etc., dans les
06:45galaxies.
06:45Et tout ça est lié gravitationnellement par la gravité.
06:49Donc, ça forme un ensemble lié.
06:50Et il y a des centaines de milliards de galaxies dans l'univers.
06:53Donc, c'est des briques qui forment les grandes structures de l'univers.
06:56Est-ce que cette petite bande blanche qu'on voit dans la nuit, parfois, et qu'on appelle la voie
07:00lactée,
07:00est-ce que ce ne serait pas une galaxie, ça, par hasard ?
07:02Eh bien, c'est une galaxie.
07:04La nôtre.
07:04La voie lactée est une galaxie.
07:07spirale, donc, très massive et très vieille.
07:10Donc, elle a un peu plus de 13 milliards d'années aussi.
07:13Elle s'est formée très vite après le Big Bang aussi, dès l'univers jeune.
07:18Et donc, ce qu'on voit, effectivement, c'est le centre de notre voie lactée
07:21qui strie comme ça le ciel nocturne.
07:24J'ai envie directement de vous poser une question.
07:26Comment est-ce qu'on sait que notre galaxie a 13 milliards d'années ?
07:29Alors ça, c'est assez facile parce que c'est une autre galaxie, donc elle est très proche.
07:34Donc, on est dedans, on voit les étoiles individuelles et on sait dater les étoiles quand on les voit.
07:39On sait disséquer leur lumière.
07:41On connaît exactement l'âge des étoiles et on voit toutes les étoiles qui se sont formées successivement dans notre
07:46galaxie.
07:47Donc, les plus vieilles qu'on voit dans notre galaxie, elles ont à peu près 13,2 milliards d'années.
07:52Et le Big Bang ayant eu lieu, voilà, 13,8 milliards d'années, donc quelques centaines de millions d'années
07:57auparavant.
07:58Pour visualiser ça, je vous propose de se mettre dans l'espace.
08:02Est-ce que vous pourriez nous décrire peut-être à quoi ressemble la voie lactée si on était loin d
08:07'elle, vu du dessus ?
08:10Alors, on a des représentations d'artistes de notre galaxie qui ressemblent vraiment à des galaxies spirales
08:15comme la galaxie d'Andromède, par exemple, qui est très proche de nous.
08:18Donc, c'est une galaxie qui a un centre, un bulbe très lumineux, au sein duquel il y a d
08:24'ailleurs un trou noir supermassif.
08:25Peut-être qu'on en parlera plus tard.
08:27Et puis autour, il y a des bras spiraux au sein desquels se forment les étoiles.
08:33Donc, c'est vraiment des densités de matière, des surdensités de matière où se forment principalement les étoiles le long
08:39de ses bras.
08:40Mélanie Abouzi, est-ce qu'on arrive à modéliser les galaxies pour en comprendre la forme, par exemple ?
08:48Ce n'est pas facile.
08:49Donc, on a plein d'ingrédients, ceux que Hakim a décrit.
08:52Et on essaie de les modéliser et on simule ça et on essaie de voir si ça correspond aux observations
08:59ou pas.
08:59Donc, si les propriétés de nos galaxies simulées ressemblent ou pas aux galaxies observées.
09:04Donc, typiquement, on a dans nos boîtes de simulation vraiment une région de l'univers.
09:08Donc, on met de la matière noire, même si on ne sait pas ce que c'est, on la modélise.
09:14Voilà, on forme des étoiles.
09:15Donc, on a du gaz, pardon.
09:16On forme des étoiles.
09:18Ces étoiles, elles vont avoir ce qu'on appelle un feedback,
09:21donc des mécanismes de rétroaction qui vont impacter les galaxies.
09:25Et au fur et à mesure, comme ça, on a une galaxie qui évolue de juste après le Big Bang
09:29jusqu'à aujourd'hui.
09:30Et les modèles marchent plutôt bien ?
09:32On arrive à récupérer, par exemple, la forme de la Voie lactée avec ses bras spiraux ?
09:37Oui, on y arrive.
09:38Il y a beaucoup de paramètres libres.
09:39Donc, il y a des choses qu'on change un peu avec les mains pour reproduire les galaxies qu'on
09:44connaît.
09:45Donc, tout n'est pas...
09:46On triche un peu, quoi.
09:48Parfois, on ajuste un petit peu des paramètres, mais ça fait partie du jeu.
09:51Mais on y arrive plutôt bien.
09:53Est-ce que dans toutes les galaxies qu'on voit dans l'univers, il y a au centre un trou
09:58noir géant ?
09:58Oui. Donc, dans l'univers autour de nous, effectivement, pour la plupart d'entre elles,
10:03on voit un trou noir massif au centre des galaxies.
10:06C'est un petit peu plus difficile quand on va vers des galaxies qu'on appelle naines,
10:10donc des petites galaxies de plus faible masse stellaire,
10:14où là, soit elles n'ont pas forcément de trou noir massif en leur centre,
10:18soit le trou noir, il est difficile à observer, parce que du coup, il a une masse plus faible.
10:22Il n'est peut-être pas forcément en train d'accréter de la matière,
10:25donc il n'est pas actif, on ne le voit pas forcément sur les observations.
10:28Donc voilà, dans le régime des petites galaxies, ce n'est pas encore tout à fait clair,
10:32mais la plupart des grandes galaxies, oui, ont un trou noir en leur centre.
10:35Alors, quand on parle de petites et grandes galaxies,
10:37la Voie lactée, par exemple, elle possède, disons, 200-300 milliards de Soleil, en gros, en masse.
10:43Et les petites galaxies dont vous parlez ?
10:46C'est des masses stellaires de 10 puissance 9,
10:49donc 1 milliard de fois la masse du Soleil, ou plus petite que ça.
10:51Et les plus grosses sont plus de l'ordre de 1000 milliards de Soleil ?
10:55Ce genre de choses ?
10:57Oui.
10:58Mathieu Kassovitz, est-ce que vous pourriez nous...
11:00Vous avez déjà perdu, j'ai un Mathieu du public.
11:02Je ne suis pas si sûr.
11:04Non, mais déjà, ça entre technique très vite.
11:09C'est-à-dire ?
11:10La discussion devient technique très vite.
11:11À quel niveau ?
11:12Les termes que vous avez utilisés pour dire que les objets ont une...
11:18Une masse ?
11:20Non.
11:21Moi, je ne sais pas, Mathieu, je ne sais pas.
11:23Non, mais c'est en fait, c'est les concepts de base qui est très difficile à cerner.
11:27Après, une fois qu'on a une idée de quoi vous parlez, on essaye de comprendre.
11:32Mais est-ce que ce que vous dites là, c'est que les images qu'on a des galaxies à
11:38l'extérieur de notre galaxie,
11:42sont des représentations d'artistes et ne sont pas la vision directe des différents senseurs d'un...
11:50Alors si, je vous rassure, à part la nôtre, où vraiment, comme on est dans notre galaxie,
11:54on ne peut pas l'observer de l'extérieur, donc on a une représentation.
11:56Les autres galaxies, notamment avec le télescope James Webb, ce sont des vraies galaxies.
12:01Et vous filtrez les différentes informations qui sont distribuées par les objets à l'intérieur de cette galaxie.
12:08Exactement.
12:09On peut voir une galaxie comme une sorte de petit îlot d'étoiles qui flotte dans l'univers.
12:15Voilà, ça c'est une galaxie, la nôtre elle est comme ça.
12:17Nous, on est à l'intérieur d'une galaxie qui s'appelle la Voie lactée.
12:20Il y a des centaines de milliards d'étoiles autour de nous, c'est un peu compliqué d'en sortir,
12:24parce que c'est très grand, mais c'est très grand à notre échelle, pas du tout à l'échelle
12:28de l'univers.
12:29Oui, et nos télescopes sont tout à fait capables de pointer vers l'extérieur de notre galaxie et d'en
12:35voir d'autres.
12:35Et c'est ce que vous disiez tout à l'heure, Hakim, on en connaît des centaines de milliards.
12:41C'est-à-dire qu'il y en a vraiment beaucoup qui contiennent chacune des centaines de milliards ou des
12:47dizaines de milliards d'étoiles.
12:48Donc ça nous fait un univers qui est absolument colossal.
12:51Mais ce qu'il y a d'assez extraordinaire, c'est qu'on arrive, grâce à notre compréhension de l
12:56'univers,
12:57à tenter de remonter dans l'histoire de ces galaxies et d'en comprendre peut-être la formation, la naissance
13:04et comment c'est arrivé jusqu'à nous.
13:07Est-ce qu'avant le télescope James Webb, il était possible, on avait une vision de l'histoire des galaxies
13:15?
13:15Mélanie, peut-être, est-ce que vous voulez répondre à ça ?
13:17Oui, on a eu des télescopes avant qui étaient aussi très intéressants.
13:21Par exemple, le télescope Hubble, je ne fais pas d'observation, donc Hakim, vérifiez ce que je dis.
13:25Mais on a eu le télescope Hubble, qui était quand même un télescope fantastique pour l'étude des galaxies.
13:32Donc avec un miroir...
13:34Il est toujours là ?
13:35Il est toujours là.
13:35Pardon, il est toujours.
13:37Là, évidemment, le télescope James Webb, on est vraiment sur un cran au-dessus.
13:42C'est un télescope qui a coûté énormément d'argent, avec un miroir qui est très très grand,
13:46qui nous permet vraiment de voir l'univers très jeune.
13:49Et c'est ça qui fait la beauté du télescope.
13:52Est-ce qu'il y a un lien entre l'histoire d'une galaxie et le trou noir qui est
13:55en son centre Hakimatek ?
13:57Oui, alors on n'étudie jamais ces deux objets séparément.
14:02Il y a eu vraiment une co-évolution, il y a un lien direct très étroit entre un trou noir
14:07et une galaxie.
14:07On l'a dit juste avant, on pense que dans la majorité des galaxies, il y a un trou noir.
14:13Qu'il soit actif ou pas, actif, ça veut dire qu'il y a un disque d'accrétion autour qui
14:17rayonne de la lumière.
14:18Le disque d'accrétion, en gros, c'est une sorte de disque fait de poussière, de gaz qui lui tombe
14:23dessus.
14:24Autour du trou noir.
14:25Il est en train d'accumuler de la masse.
14:28Exactement.
14:29Donc il est en train de manger tout ce qui tourne autour.
14:31Et quand il y a ce disque, il émet beaucoup d'énergie, de lumière, donc on peut le voir.
14:35C'est ce qu'on appelle les trous noirs actifs, on peut les voir.
14:37Il y a des trous noirs qui peuvent ne pas avoir ça.
14:40C'est le disque autour, c'est pas le...
14:40C'est le disque qui émet cette énergie, exactement.
14:44Et puis il y a sans doute des trous noirs dans les petites galaxies qui ne sont pas actifs,
14:48qui n'ont pas un disque aussi énergétique, on ne les voit pas.
14:50Mais qui peuvent quand même exister dans les petites galaxies.
14:52Quelle est l'autre option, à part un trou noir au centre d'une galaxie, aussi petite soit-elle ?
14:57Il pourrait y avoir des galaxies sans objets trous noirs au centre.
15:00Mais qu'est-ce qui leur donnerait sa forme et sa direction ?
15:05On peut former une galaxie.
15:07Une galaxie est un disque qui tourne autour d'un point fixe, enfin d'un point fixe, par rapport à
15:13cette galaxie, le trou noir.
15:15Alors on peut avoir une formation de galaxie sans trou noir, juste avec la gravité.
15:21On va avoir naturellement ce mouvement de disque qui va se former naturellement avec la gravité.
15:27C'est vraiment la gravitation qui fait ça, sans trou noir.
15:30Donc il y a beaucoup plus de masse qui va s'accumuler de plus en plus vers le centre,
15:34qui va former quelque chose qui a une force gravitationnelle plus importante et qui va donner naissance à ce disque
15:39sans trou noir.
15:40Donc vous me dites que dans un univers vide,
15:46de planètes qui se créent et d'étoiles qui se créent, pardon, d'une manière chaotique,
15:53il se crée à l'intérieur de ce système,
15:57un arrangement naturel qui tourne dans un sens.
16:05Et qui est le même dans tout l'univers ?
16:08Toutes les galaxies tournent dans le même sens ?
16:10Non, pas dans le même sens, mais forment un disque qui tourne,
16:13peu importe le sens de rotation.
16:15Non, il n'y a pas le sens de rotation.
16:16Je peux vous donner un exemple.
16:18Si vous prenez énormément de petits cailloux qui flottent dans l'espace,
16:21un petit peu partout, que vous les éparpillez,
16:23ils vont se mettre à s'attirer les uns les autres par gravitation et se réunir à un endroit.
16:28Mais en se cognant, en étant attiré vers le centre,
16:31ça va créer une certaine rotation.
16:33et au final, ça va forcément tourner dans un sens ou dans l'autre,
16:36qui est un petit peu aléatoire, disons, au départ,
16:39par rapport à la façon dont les choses s'efforment.
16:41C'est le chaos qui crée le mouvement, qui crée l'homogénéité, en fait.
16:47Et c'est ce que fait Mélanie, d'ailleurs, dans ses simulations.
16:49On prend des particules et on met juste les lois de la gravitation
16:53et la galaxie se forme toute seule.
16:55Ça veut dire qu'on a compris des choses quand on voit ça.
16:57En fait, quand Mélanie fait son travail...
17:00Mais il n'y avait pas de trou noir au début du...
17:01Eh bien, justement, c'est le thème de cette émission.
17:04Parce que, figurez-vous que l'histoire des galaxies,
17:10jusqu'à plutôt récemment,
17:13on pouvait penser que les galaxies se formaient,
17:15qu'un trou noir apparaissait au milieu,
17:17parce que, petit à petit,
17:18la masse s'accumule à cet endroit-là
17:21et ça forme quelque chose de gigantesque
17:23qui devient un trou noir.
17:24Mais le télescope James Webb, ayant été envoyé,
17:29il a vu ces fameux petits points rouges
17:31au fin fond de l'univers.
17:33Mathieu, il fallait bien qu'il y ait un lien
17:35avec les petits points rouges dans cette émission.
17:37Eh bien, le voilà, justement.
17:39Qu'est-ce que ça peut être, ces petits points rouges ?
17:41Est-ce qu'ils sont extrêmement lumineux ?
17:43Comment se fait-il qu'on ne voit que des petits points rouges ?
17:45La réponse courte, c'est que je ne sais pas.
17:49Et pour une bonne raison, c'est que personne ne sait.
17:51Vous aviez raison, Mathieu, de mettre des points d'interrogation.
17:55On a beaucoup d'hypothèses, effectivement.
17:58Donc, déjà, dès le départ,
17:59on va resituer un petit peu la découverte.
18:01C'est que James Webb, dans les premiers clichés,
18:03on voit tous ces points.
18:05Et au départ, en fait, cette découverte est liée
18:08à une autre découverte que les gens connaissent peut-être,
18:11mais il y a un lien direct.
18:12C'est qu'au début, le James Webb a aussi découvert
18:14des galaxies très massives,
18:16très tôt dans l'histoire de l'univers.
18:17Elles étaient très grosses et très évoluées déjà,
18:20alors que l'univers était très jeune.
18:22On n'avait pas le temps de former des galaxies
18:23aussi grosses et aussi âgées.
18:26Et donc, c'est les galaxies qu'on a appelées
18:27les galaxies qui ont cassé l'univers.
18:29C'est la découverte de James Webb qui a cassé l'univers
18:31parce qu'on ne comprenait pas comment ces galaxies
18:33pouvaient se former.
18:34Et en fait, une fois qu'on a découvert
18:36ces petits points rouges,
18:37quelques mois plus tard,
18:39on est revenu vers ces galaxies
18:41pour les observer, en fait,
18:42et elles ressemblaient étrangement
18:44aux petits points rouges.
18:45Et quand on a disséqué un petit peu
18:47les informations,
18:48les données qu'on avait sur ces galaxies,
18:50en fait, c'était des petits points rouges.
18:52Donc, ce n'était pas des galaxies normales,
18:53c'était des objets qu'on ne connaissait pas du tout
18:56et qui ne cassaient pas l'univers.
18:57C'est juste des nouveaux objets
18:59qu'on avait découverts.
19:00Vous ne voulez pas nous préciser un peu
19:01la différence entre les images de Hubble
19:04et les images de James Webb ?
19:07Bien sûr.
19:10C'est une question très importante
19:13parce que c'est grâce à la réponse
19:15que je lui ai donnée
19:15qu'on a découvert tous ces objets.
19:17Hubble, en fait,
19:18il observait principalement
19:19dans la lumière visible.
19:20Ce qu'on observe avec notre œil,
19:22c'est la lumière visible optique.
19:25Mais les objets très lointains,
19:27leur lumière va être décalée vers le rouge
19:30parce que leur lumière va mettre
19:3113 milliards d'années
19:32à traverser tout l'univers
19:33avant de nous arriver.
19:35Donc, cette lumière traverse
19:3613 milliards d'années,
19:37un univers qui est lui-même en expansion.
19:39Donc, quand la lumière de ces galaxies
19:41a été émise,
19:42la Terre, le Soleil,
19:44le système solaire n'existaient pas.
19:46Et à l'époque,
19:46on pouvait la voir avec nos yeux,
19:48cette lumière.
19:49Voilà, exactement.
19:50Quand elle a été émise,
19:50c'était ultraviolet
19:51et c'était la lumière visible.
19:53Sauf que cette lumière
19:55va traverser 13 milliards d'années
19:57avant d'arriver
19:58et tomber sur notre télescope.
20:01Et là,
20:02quand elle traverse tout l'univers
20:03en expansion,
20:04cette lumière est étirée
20:05parce que l'univers lui-même,
20:07l'espace lui-même
20:08est en expansion.
20:09Et quand on étire une lumière,
20:10la longueur d'onde augmente
20:12et ça devient rouge.
20:13Et ensuite,
20:14si c'est plus loin encore,
20:15ça devient infrarouge.
20:17Et donc,
20:17c'est pour ça qu'il faut
20:19construire un télescope,
20:20non pas dans la lumière visible,
20:21qui travaille dans la lumière visible,
20:22mais dans la lumière infrarouge
20:24pour capter cette lumière
20:25qui vient de très loin,
20:26qui se décale vers le rouge.
20:28Elle se décale
20:29parce que l'univers
20:30est en expansion.
20:31Exactement.
20:31Je peux vous donner
20:32un autre exemple.
20:34Si on prend une sorte de corde
20:37sur laquelle on fait passer
20:38une sorte de...
20:39qu'on bouge du haut vers le bas
20:41et qui fait passer une vague dessus.
20:42On peut considérer
20:43que c'est la lumière
20:44avec une certaine vague
20:45qui se déplace.
20:46Si on tire les deux bouts
20:47de la corde,
20:49la vague qui est dessus,
20:50elle va s'étaler.
20:51C'est exactement la même chose
20:52pour la lumière.
20:53Lorsqu'elle traverse
20:53l'univers qui est en expansion,
20:55c'est comme si on tirait
20:55des deux côtés
20:56et le changement de taille
20:58de cette vague,
20:59de cette onde,
21:00change la couleur
21:01de la lumière
21:02qui l'amène vers
21:03une lumière invisible
21:04qui donne nécessairement...
21:06qui fait qu'on a nécessairement besoin...
21:07Et qui fait qu'il y a des objets
21:09extrêmement lentins
21:10qu'on ne voit plus
21:10puisque nous nous éloignons
21:13d'eux plus vite
21:14que la lumière.
21:14Nous parlons du mystère
21:16des petits points rouges
21:16avec le chercheur
21:17à l'Institut d'astrophysique
21:18de Paris,
21:19Akimatech,
21:19la spécialiste d'astrophysique
21:21computationnelle,
21:22Mélanie Abouzy
21:22et l'acteur-réalisateur
21:24Mathieu Kassovite,
21:25ainsi que, bien sûr,
21:26le public du Studio 106
21:28de la Maison de la Radio
21:29et de la Musique.
21:37Donc, pour résumer,
21:39nous habitons une galaxie
21:40qui est faite
21:41de centaines de milliards d'étoiles.
21:42Il y a d'autres galaxies
21:43dans l'univers,
21:44il y en a plein.
21:44Au centre de toutes ces galaxies,
21:45il y a un trou noir géant,
21:46quasi toutes,
21:48et on se demande un peu
21:49quelle est l'histoire
21:50de ces galaxies.
21:51Jusqu'à présent,
21:52on ne savait pas trop
21:53parce qu'on n'arrivait pas
21:54à voir suffisamment loin
21:55dans le temps
21:56pour observer
21:57les premières galaxies
21:58de notre univers,
21:59mais ça vient de changer
22:00grâce au télescope James Webb
22:02et ces petits points rouges
22:03que le télescope observe
22:04au fin fond de l'univers.
22:07Akimatech,
22:07ces petits points rouges,
22:09est-ce que ce sont
22:11de vrais objets
22:12et ils ont une énergie particulière ?
22:14Est-ce qu'on arrive
22:15à en mesurer la taille,
22:17à en mesurer la masse,
22:18à savoir,
22:18à au moins pouvoir
22:19s'interroger
22:20sur ce qu'ils sont ?
22:23À l'heure actuelle,
22:24on a accumulé
22:24tellement de données
22:26qu'on sait plus ou moins
22:27que c'est des vrais objets.
22:29On sait à quoi ils ressentent.
22:30Le plus ou moins
22:31est un peu bizarre.
22:32Le plus ou moins
22:32que c'est des objets,
22:34mais on ne sait pas
22:34si c'est des galaxies,
22:36des trous noirs,
22:36il y a plein d'hypothèses.
22:37Donc on sait
22:38que c'est des vrais objets,
22:39mais leur nature
22:41reste énigmatique
22:42parce que c'est des objets
22:43qu'on n'a jamais vus auparavant.
22:44On a lancé un télescope,
22:46le James Webb,
22:46qui opère en infrarouge,
22:48qui travaille en infrarouge,
22:49et c'est la première fois
22:49qu'on a un télescope comme ça.
22:51Et au lieu,
22:52alors qu'avant,
22:53on regardait des étoiles,
22:54il y a des étoiles
22:55de différentes formes,
22:55différentes tailles,
22:56des galaxies plus ou moins lointaines,
22:58et là,
22:59on découvre des objets inconnus
23:00qu'on n'a jamais vus auparavant.
23:03Sauf qu'on a plein d'outils
23:04déjà en place.
23:05On sait comment disséquer
23:07les galaxies,
23:07comment étudier les étoiles.
23:09Donc on a plein de modèles,
23:10plein d'outils d'interprétation
23:12de tous les objets
23:13qu'on voit dans l'univers.
23:14On va essayer d'appliquer ça
23:15à ces petits points rouges.
23:16Et c'est ce qu'on fait.
23:17On décompose la lumière
23:18de tous ces objets
23:19en différents filtres,
23:20par exemple,
23:21différentes couleurs.
23:22On obtient des spectres
23:23en décomposant de manière
23:25très fine
23:26la lumière de ces objets.
23:28Le problème,
23:29c'est qu'on a...
23:29Donc on voit déjà
23:29que ce sont des objets
23:30qui sont faits d'une matière
23:31qu'on connaît.
23:32Totalement, oui.
23:34On voit leur spectre,
23:35on voit leur lumière
23:35à différentes longueurs d'onde.
23:37On a même des signatures
23:38d'éléments chimiques
23:39dans tous ces petits points rouges.
23:41On sait de quoi
23:42ils sont composés.
23:43Comme l'hydrogène,
23:44le carbone, le fer.
23:44On voit tout ça
23:45dans ces objets.
23:48Et ensuite,
23:49la découverte,
23:50enfin, le mystère,
23:51c'est qu'on a trouvé
23:52qu'une partie de la lumière
23:54était très bleue
23:55et la partie rouge
23:57de ces petits points noirs,
23:58points rouges,
24:00était très, très rouge.
24:01Plus rouge
24:02que ce qu'on avait vu auparavant.
24:03On s'est dit
24:04que c'était peut-être
24:04des trous noirs normaux,
24:06ce qu'on avait l'habitude
24:07de voir,
24:08mais avec beaucoup,
24:09beaucoup de poussière,
24:10la poussière va rougir
24:11en quelque sorte la lumière,
24:13va donner cette couleur rouge
24:14parce qu'elle va absorber
24:15pas mal de lumière
24:16et la réémettre en rouge
24:17et donc ces objets
24:18vont devenir plus rouges.
24:20Sauf qu'on a observé
24:22avec d'autres télescopes
24:23la partie
24:24de ces petits points rouges
24:26qui pouvaient émettre
24:27de la poussière,
24:27on n'a rien détecté.
24:28Il n'y avait pas de poussière
24:29dans ces objets.
24:30Donc cette hypothèse
24:31a été mise de côté.
24:34Deux autres hypothèses maintenant
24:36qui se font concurrence,
24:38c'est les plus plausibles maintenant.
24:39La première,
24:40c'est que c'est un petit trou noir
24:42qui est en train de naître
24:43dans une enveloppe
24:45de gaz très, très dense
24:46d'hydrogène.
24:48Et donc c'est en fait
24:49la lumière qui est émise
24:51par le trou noir au centre
24:52va être emprisonnée
24:54dans cette enveloppe
24:55et va diffuser
24:57pendant très, très longtemps
24:58à l'intérieur
24:59de cette enveloppe
25:01de gaz très dense
25:01avant de sortir.
25:03Et quand elle va sortir,
25:04elle aura des signatures
25:05très précises
25:06de cette diffusion
25:07dans l'enveloppe.
25:08Et c'est ce qu'on voit.
25:09On voit ces signatures
25:10de diffusion.
25:11C'est la physique atomique basique
25:12et on l'applique
25:13à ce petit point rouge
25:14et ça marche.
25:15Votre spécialité,
25:16Mathieu Cassovitz.
25:18La physique atomique basique.
25:20Oui, basique, ça va.
25:24Et la troisième possibilité ?
25:26Et l'autre hypothèse,
25:27ce serait peut-être
25:28des étoiles supermassives.
25:30Supermassives,
25:31mais pareil,
25:32qui sont enfouies là-dedans.
25:33Quand je dis supermassives,
25:35ça peut être
25:35cent mille fois
25:37la masse du Soleil.
25:39Une étoile
25:39qui fait cent mille fois
25:40la masse du Soleil.
25:41Et son enveloppe,
25:42en fait,
25:43va être dense aussi.
25:45Et donc,
25:45au lieu que ce soit du gaz
25:46autour du trou noir,
25:47c'est l'atmosphère
25:48de l'étoile
25:49qui fait cet effet
25:50de diffusion
25:51et qui donne
25:52cette couleur
25:53très rouge.
25:54Et je vois Mathieu
25:55qui lève sa main.
25:55Mais je vais d'abord
25:56poser une question
25:57à Mélanie,
25:57à vous aussi.
25:58Je reviens vers vous,
25:59Mathieu,
25:59dans deux secondes.
26:01Une partie de votre travail,
26:03c'est justement
26:03d'essayer de faire
26:04la distinction
26:05entre ces différents scénarios,
26:06de manière numérique,
26:08en faisant des calculs
26:10pour voir
26:11ce que ça pourrait être
26:13et si on arrive
26:13à recréer
26:14ces petits points rouges
26:16dans nos ordinateurs.
26:17Alors,
26:17comment est-ce que
26:18vous faites ça ?
26:19Bonne question.
26:21C'est vrai que
26:21ces scénarios
26:22pour la formation
26:24des trous noirs,
26:24en fait,
26:25ils ne datent pas
26:25d'aujourd'hui.
26:26On ne les a pas créés
26:27pour expliquer
26:28les observations
26:29de James Webb.
26:30Ils existent déjà
26:30depuis une vingtaine d'années
26:32où on avait
26:34des hypothèses théoriques
26:35pour former
26:36ces trous noirs
26:37massifs
26:37dans l'univers
26:37très jeunes.
26:39Et c'est vrai
26:40qu'on cherchait
26:40à modéliser ça
26:41depuis pas mal d'années.
26:43Donc,
26:43typiquement,
26:44ce que nous,
26:44on fait,
26:45c'est qu'on modélise
26:46l'univers.
26:46Donc là,
26:47pour le coup,
26:47je n'ai pas
26:47des vraies galaxies,
26:48moi.
26:48C'est des galaxies simulées.
26:50Donc,
26:50on modélise
26:51la matière noire,
26:52le gaz,
26:53etc.,
26:53dans nos simulations.
26:54Donc,
26:55on voit la formation
26:56des structures,
26:57donc vraiment
26:57les halos
26:58de matière noire,
26:59les filaments cosmiques,
27:01les galaxies.
27:02C'est compliqué déjà ?
27:03Non,
27:03Mathieu se demande
27:04ce que c'est
27:04que la matière noire.
27:05mais on ne sait pas
27:06ce que c'est,
27:06mais on multiplie.
27:07Ah !
27:07Vous simulez
27:08ce que la gravitation
27:10pourrait être...
27:10D'accord.
27:11En fait,
27:11on ne connaît pas
27:12la matière noire,
27:12mais on connaît
27:13son effet.
27:13Donc,
27:14les galaxies,
27:15aujourd'hui,
27:15on sait qu'elles tournent,
27:16donc on sait
27:17qu'elles se disloqueraient
27:18s'il n'y avait pas
27:19une matière...
27:20Vous simulez l'effet
27:20de ce qu'on appelle
27:21la matière noire.
27:22Exactement.
27:23Donc,
27:23sans connaître
27:23la matière noire,
27:24on est capable
27:25de simuler son effet.
27:26Et donc,
27:27ça,
27:27dans nos simulations,
27:27ça nous permet
27:28de vraiment former
27:29les structures
27:30qu'on voit
27:30avec les télescopes
27:32et donc les galaxies
27:33au centre
27:33des halos de matière noire.
27:35En fait,
27:35si on ne met pas
27:36de matière noire
27:36au début de notre univers
27:37ou dans les visions
27:41qu'on a,
27:41on n'arrive absolument pas
27:43à recréer l'univers
27:44tel qu'on le voit
27:45dans l'espace.
27:45Donc,
27:45on est obligé
27:46de mettre
27:46cette matière noire
27:47d'une certaine manière
27:48pour avoir une cohérence,
27:49quand bien même
27:50on ne saurait pas
27:50de quoi il s'agit.
27:51pour préciser,
27:52ce qu'on fait,
27:53c'est mettre de la masse.
27:54C'est tout.
27:54Juste de la masse
27:55et donc qui agit
27:56comme qui a un effet gravitationnel.
27:59C'est tout de la gravitation
28:00qui attire des choses.
28:01C'est tout.
28:01Donc,
28:02la nature de cette masse,
28:03on ne sait pas vraiment
28:04ce que c'est.
28:04La matière noire,
28:05c'est complètement lié
28:07à l'effet gravitationnel
28:09ou c'est la gravité ?
28:11C'est tout ce qu'on connaît
28:12de cette matière.
28:12On sait qu'elle a
28:13un effet gravitationnel.
28:14Parce qu'on le voit.
28:15On voit les effets autour.
28:16On voit qu'elle attire des choses.
28:18elle fait tourner des galaxies
28:19plus vite.
28:20Elle fait des effets
28:21de plusieurs.
28:23La matière noire
28:25est surtout...
28:26C'est des preuves indirectes
28:28de l'existence
28:28de la matière noire.
28:29Si vous rentrez chez vous
28:30et que vous habitez tout seul,
28:31vous trouvez une assiette
28:32et un dîner,
28:34vous savez qu'il y a quelqu'un.
28:35Comment ?
28:36Une des preuves
28:36de la matière noire,
28:37c'est l'expansion de l'univers.
28:38Non, là, c'est un autre...
28:38C'est l'explication
28:39de l'expansion de l'univers
28:41et la matière noire.
28:42Parce qu'on m'a toujours dit
28:43que la...
28:43Enfin, on m'a toujours dit,
28:44j'ai cru comprendre
28:46que la matière noire
28:47était responsable
28:49de l'expansion
28:50tandis que la gravité,
28:51l'énergie sombre, peut-être.
28:53Je vais faire un petit topo
28:54des choses sombres.
28:54L'énergie sombre.
28:55Il faut faire la différence.
28:56J'adore.
28:56Il faut faire la différence.
28:57Il faut faire la différence.
28:57Il faut faire des séries télé.
28:59Je vais faire un petit topo
29:00des choses qu'on connaît
29:01et le cadre
29:02dans lequel on se place.
29:04Depuis quelques décennies,
29:06disons,
29:07on commence à avoir
29:08des modèles cosmologiques,
29:10c'est-à-dire des modèles
29:11d'évolution de notre univers
29:12qui fonctionnent pas trop mal.
29:14Mais cela dit,
29:15à l'intérieur de ces modèles,
29:16parfois, on réalise
29:17qu'il y a des choses
29:17qui ne marchent pas du tout.
29:19Par exemple,
29:20si on ne prend que
29:20la gravitation d'Einstein
29:21avec la matière qu'on connaît,
29:23on n'arrive absolument pas
29:25à voir les mouvements
29:26des galaxies dans l'espace.
29:27Du coup,
29:28on a ajouté des choses
29:29qu'on appelle
29:30la matière noire,
29:31par exemple,
29:32qui est peut-être faite
29:33de plein de choses différentes
29:34ou peut-être
29:34d'une chose inconnue
29:36dont on ne connaît pas
29:37la teneur
29:37mais on sait son effet.
29:40On connaît son effet
29:41sur les choses.
29:42On sait que ça peut
29:42tenir les galaxies,
29:43on sait que ça peut
29:44influer sur le mouvement
29:45des galaxies,
29:46que ça a un effet gravitationnel.
29:48Il y a une autre chose
29:49qui s'appelle
29:49l'énergie noire
29:50parce que l'expansion
29:52de l'univers
29:52ne correspond pas
29:53à celle qu'on imaginait.
29:55Du coup,
29:55on a rajouté ça.
29:56Qu'elle existe ou non,
29:57peu importe.
29:58Ça fait partie
29:58des modèles d'aujourd'hui.
30:00À l'intérieur des modèles
30:01de Mélanie Abouzi,
30:02par exemple,
30:03l'énergie noire
30:04ne rentre pas en compte.
30:05On n'a pas besoin de ça
30:06pour fabriquer des choses petites,
30:08petites étant des trous noirs,
30:09des galaxies et autres choses.
30:11Mais en revanche,
30:12on a besoin
30:13de cette matière noire,
30:14quelle qu'elle soit,
30:16pour faire ce genre de modèle.
30:18Du coup,
30:18je reviens vers vous,
30:19Mélanie Abouzi.
30:20Est-ce que grâce
30:20à ces inclusions
30:22de matière noire,
30:24de matière normale,
30:25de gaz,
30:26vous arrivez
30:27à refabriquer
30:28ces petits points rouges
30:30qu'on voit ?
30:31On y arrive.
30:32Donc nous,
30:32les modèles
30:33qu'on utilise en ce moment,
30:34c'est qu'on forme
30:35ces trous noirs massifs
30:36avant même
30:37d'avoir formé les galaxies.
30:38Donc il faut savoir
30:39que théoriquement,
30:41soit on forme d'abord
30:41les galaxies
30:42et au centre des galaxies,
30:44on va avoir
30:45un trou noir
30:45qui va se former
30:46par exemple
30:47par la mort d'une étoile
30:49très massive
30:49dans l'univers jeune
30:50où on peut former
30:51d'abord le trou noir
30:52et la galaxie
30:53va se former
30:55autour de ce trou noir
30:56au fur et à mesure
30:57des temps cosmiques.
30:58Donc nous,
30:59on utilise ce modèle-là
30:59où les trous noirs
31:00viennent d'abord,
31:01naissent d'abord.
31:02Et oui,
31:02on arrive à retrouver
31:05certains éléments
31:06des petits points rouges
31:08donc par exemple
31:09le fait qu'on en ait
31:10beaucoup dans l'univers
31:11très jeune
31:11et après on commence
31:12à en observer
31:13un peu moins
31:14vers un milliard d'années.
31:16Après le Big Bang du coup,
31:17un milliard d'années
31:17après le Big Bang,
31:18il y en a moins.
31:18On a vraiment un pic
31:20où on en observe énormément
31:21et après il y a quand même
31:22une chute
31:23où on en a un peu moins.
31:24Donc ça,
31:25ça correspond pas mal
31:26à la formation
31:27de ces trous noirs
31:27qui sont très massifs.
31:29Donc on parle de
31:31dispuissance,
31:31cinq fois la masse du soleil
31:33donc un million de fois
31:34la masse du soleil
31:34très tôt dans l'histoire
31:35de l'univers
31:36et à un moment
31:38ils vont arrêter
31:38de se former
31:39parce que les conditions
31:40pour leur formation
31:41ne sont plus présentes.
31:42Donc ça,
31:43c'est une des choses
31:44qui a été observée
31:44pour l'instant
31:46avec le James Webb.
31:47Donc voilà,
31:48on arrive à reproduire
31:49certaines des propriétés.
31:51Est-ce que ça signifierait
31:52que peut-être
31:54dans les premières
31:56centaines de millions
31:57d'années d'existence
31:58de notre univers,
32:01la matière,
32:02la matière noire,
32:03etc.
32:03était suffisamment bien
32:05répartie
32:05et présente
32:06et dense peut-être
32:07pour enclencher
32:08ce genre de graines
32:09qui seraient devenues
32:10des trous noirs
32:11qui auraient donné naissance
32:12aux galaxies derrière ?
32:13Oui.
32:13Alors pour ce mécanisme
32:15en particulier,
32:16c'est vrai qu'on a été
32:17un peu surpris
32:18par le nombre
32:18de petits points rouges.
32:20Si l'explication principale
32:21c'est ces trous noirs
32:22très massifs,
32:22on est un peu surpris
32:23par le nombre peut-être
32:24parce que c'était
32:25un modèle
32:26qui formait
32:26dans des conditions
32:28assez spécifiques.
32:29On ne s'attendait pas
32:30forcément à ce qui forme
32:31beaucoup de trous noirs
32:32dans l'univers.
32:33Donc on est peut-être
32:34un peu surpris par ça.
32:35Il faut revoir
32:36un petit peu
32:36les différentes conditions
32:38pour la formation
32:39de ces trous noirs.
32:40C'est-à-dire que
32:40des trous noirs
32:41seraient formés
32:41avant les étoiles ?
32:42Oui, dans ce modèle-là.
32:43Donc directement des gaz
32:44sans passer par un système stellaire ?
32:46Oui, exactement.
32:47Et c'est ça qui est fou
32:48dans cette histoire,
32:49c'est qu'on est en train
32:50de réécrire l'histoire
32:51des galaxies.
32:52Ça veut dire que la dynamique
32:53est dans...
32:53Parce que vous,
32:54vous partez du Big Bang
32:55ou vous partez d'après
32:56d'une situation
32:57plus définie
32:58après l'expansion ?
33:00Un moment de l'expansion
33:01de l'univers.
33:02Très, très tôt
33:02dans l'histoire de l'univers.
33:03Très, très tôt.
33:04Très, très tôt au moment
33:05de l'univers.
33:05On peut dire le Big Bang.
33:06Voilà les situations
33:06à l'époque.
33:08Voilà un cube.
33:09Oui, exactement.
33:10On part de vraiment
33:11des petites fluctuations
33:12de matière.
33:13Donc on sait qu'il va y avoir
33:14des endroits un peu plus denses
33:15et des endroits
33:16un peu moins denses.
33:17Et là, ça va faire
33:17les structures.
33:18C'est ce manque
33:19d'homogénéité
33:20qui crée les...
33:21Exactement, les structures.
33:22Oui, exactement.
33:23Le mot chaos
33:24n'est pas forcément adapté.
33:25Non, excusez-moi.
33:26Pas chaos
33:27puisque c'est régi
33:27par les lois de l'univers,
33:28par les lois de la physique.
33:29En fait, chaos,
33:31en mathématiques
33:32ou en physique,
33:32ça veut dire que
33:33des conditions
33:34quasi identiques
33:35donnent des résultats
33:36complètement différents.
33:37Là, on a un petit peu
33:37l'inverse
33:38parce que la gravitation
33:40empêche le chaos
33:41d'arriver pour justement...
33:42Bien sûr,
33:43parce que les éléments
33:44qui créent le Big Bang
33:45ne peuvent pas aider
33:46et les lois de la physique
33:48comme on les connaît aujourd'hui
33:49ne peuvent pas donner
33:50un autre univers
33:51que celui dans lequel nous sommes.
33:53Alors là,
33:53on part sur de la philosophie,
33:54Mathieu Kassovitz.
33:54Non, c'est pas...
33:55Mais c'est très beau,
33:56la philosophie.
33:57En tout cas,
33:58on peut le dire peut-être
33:59un petit peu différemment.
34:00On peut dire que
34:00l'univers dans lequel
34:01nous existons
34:02a certaines lois
34:03qu'on découvre petit à petit
34:05et il semblerait
34:07que si on change
34:08un tout petit peu ces lois,
34:09on ne pourrait pas exister
34:10dans ces univers.
34:11Donc ces lois sont déjà
34:13intrinsèques
34:13au début de l'univers ?
34:14Elles sont probablement
34:17apparues au début
34:17de notre univers.
34:18Même si on avait
34:19très peu de particules
34:20élémentaires au début,
34:21ce qu'il y en a
34:21beaucoup plus aujourd'hui,
34:22c'est le résultat
34:24malgré tout
34:25au début
34:27d'un certain chaos
34:31régi par des lois.
34:32Alors là,
34:33là où je vous suis
34:34quelque part,
34:34c'est qu'il y a
34:35un gros point d'interrogation
34:36sur l'existence
34:37d'une énergie au départ
34:38qui aurait donné
34:40naissance à notre univers.
34:41La science d'aujourd'hui,
34:43les lois de la physique
34:44telles qu'on les connaît,
34:45ne nous permettent pas
34:46de remonter
34:47jusqu'à l'instant zéro.
34:48Ça se trouve,
34:48il n'existait même pas
34:49à cet instant zéro,
34:50on n'en sait rien.
34:50On n'arrive pas à...
34:52Mais là,
34:52on parle de choses
34:54qui sont plusieurs centaines
34:55de millions d'années après.
34:56Centaines de millions d'années,
34:57mais c'est absolument rien.
34:59Absolument.
35:00C'est vraiment très,
35:01très tôt dans l'histoire
35:02de notre univers.
35:04L'énergie était si intense
35:07et si forte
35:08qu'elle a créé des objets
35:09qui aujourd'hui
35:11sont les objets
35:12qui sont la structure même
35:14de l'univers.
35:15Ça ne serait totalement exact
35:16et je suis hyper content
35:18que vous disiez ça,
35:18Mathieu Kassic,
35:19pour une raison,
35:20qui est qu'une des hypothèses
35:22sur l'existence
35:23de ces petits points rouges
35:24serait que même bien avant
35:26cette centaine de millions d'années
35:28qui se serait écoulée,
35:29au tout début de notre univers,
35:31des petits trous noirs
35:32qu'on appelle primordiaux,
35:34seraient apparus.
35:35Mais alors là,
35:35on parle dans les premières secondes
35:37de l'existence de notre univers
35:38et que ce sont ces petits trous noirs
35:40qui, avec le temps,
35:42seraient devenus
35:43ces trous noirs gigantesques.
35:45Je vois que ça vous plaît.
35:46Les frissons.
35:48C'est incroyable.
35:49Et ça, c'est une hypothèse
35:51qui a été évoquée
35:52par Stephen Hawking.
35:53Est-ce que ça va nous amener
35:54à remettre en cause
35:57le début de l'univers ?
36:00Alors, pour l'instant,
36:00on a l'hypothèse
36:04dont parlait Christophe,
36:06c'est qu'on a un objet
36:07qui pourrait correspondre à ça.
36:09C'est un objet,
36:10c'est un petit point rouge aussi,
36:13qui a en fait un trou noir,
36:16peut-être, en son sein,
36:18mais il n'y a pas de traces
36:20de formation d'étoiles avant.
36:23Normalement,
36:23quand on forme des étoiles,
36:25les étoiles produisent
36:26des éléments lourds.
36:27on transforme l'hydrogène
36:29en hélium,
36:30en carbone, etc.,
36:31il n'y a pas d'éléments lourds.
36:33Il n'y a pas eu
36:33de formation stellaire avant.
36:35On trouve juste un trou noir
36:36et du gaz autour.
36:38À quelques étoiles,
36:39mais pas beaucoup.
36:40Donc, la densité du gaz
36:42d'un noyau de gaz,
36:45parce que ça doit être local,
36:46ce n'est pas homogène
36:47partout dans l'univers.
36:48Exactement.
36:49Et donc,
36:49on a aussi une autre hypothèse,
36:51c'est qu'on peut former
36:52des trous noirs
36:53juste à partir du gaz.
36:55Et ça, c'est nouveau ?
36:56Ça, c'est une nouvelle hypothèse ?
36:57Non, il y avait des modèles dessus,
36:58mais on pense maintenant
36:59qu'on est en train
36:59peut-être de les observer.
37:00Et c'est ce que vous faites, vous ?
37:01Oui.
37:02En tout cas,
37:02c'est l'interrogation
37:03qui est autour
37:03des petits points rouges.
37:05Nous sommes toujours
37:05avec l'acteur et réalisateur
37:07Mathieu Kassovitz,
37:08la spécialiste
37:09d'astrophysique computationnelle
37:10Mélanie Abouzy,
37:11l'astrophysicien
37:12Akimatek,
37:13et bien sûr,
37:13le public du studio 106
37:15qui se prépare
37:16à poser des questions
37:17sur les mystérieux
37:18petits points rouges.
37:20Troussaint-Cœur
37:24Christophe Galfard
37:26Big Bang
37:27Nous avons une première question
37:29de Mélanie.
37:31Pardon.
37:32Nous avons une première question
37:33de Marianne.
37:35Comment se forment
37:36les trous noirs ?
37:37Alors, peut-être que
37:38c'est pour vous, Mélanie ?
37:39C'est pour moi.
37:40C'est une très bonne question.
37:41Il y a plusieurs modèles.
37:43Donc, soit on pense
37:44que les trous noirs
37:45se sont formés
37:46vraiment au tout début
37:47de l'univers.
37:48C'est ce qu'on discutait
37:50avec les trous noirs primordiaux.
37:52Alors là, c'est vraiment
37:52très tôt dans l'univers,
37:54avant même qu'il y ait
37:54des galaxies.
37:56Sinon, les autres modèles,
37:57on forme les trous noirs
37:58à l'époque où on commence
38:00à former les premières étoiles,
38:01les premières galaxies.
38:02Donc, soit un trou noir massif
38:03se forme par l'effondrement
38:05d'une étoile massive.
38:06Donc, il y a déjà des étoiles,
38:07il y a déjà une galaxie
38:08et au cœur de cette galaxie,
38:10on va former un trou noir massif
38:11où il se forme
38:12avant même
38:13qu'on ait une galaxie.
38:14Donc, par un effondrement
38:15de gaz
38:17qui va potentiellement
38:18former une étoile massive
38:19qui va aussi s'effondrer
38:20en trous noirs
38:21ou directement un trou noir.
38:22Mais vraiment avant
38:23d'avoir formé
38:23la galaxie autour.
38:25Donc, on a plusieurs hypothèses.
38:26Jusqu'à l'existence
38:27de ces petits points rouges,
38:29encore aujourd'hui d'ailleurs,
38:30on ne savait pas vraiment
38:31comment des trous noirs
38:32de plusieurs milliards
38:34de masses du soleil
38:35avaient pu se fabriquer.
38:37On va peut-être bientôt
38:38avoir, grâce à vos travaux,
38:39la réponse à ce genre de questions.
38:41Nous avons une question d'Agathe.
38:43Oui, merci.
38:44Est-ce qu'il y a d'autres objets
38:45inconnus comme les petits points rouges
38:47qui restent à découvrir, étudier ?
38:49Akim, c'est pour vous ça.
38:52Alors, des objets,
38:54pas forcément des objets,
38:56mais les théories
38:57de la formation des galaxies,
38:58par exemple,
38:59ont été vachement remises en cause
39:01aussi par le James Webb
39:02parce qu'on forme des galaxies,
39:04encore une fois,
39:05très brillantes, très vite.
39:06Et on a des modèles
39:08qui marchaient très, très bien,
39:09qui marchaient très, très bien
39:11jusque-là.
39:11Et avec les nouvelles données
39:13du James Webb,
39:13il faut revoir, en fait,
39:15ces modèles.
39:16Il faut former des galaxies
39:17de manière plus efficace
39:18que ce qu'on pensait.
39:19Et ça, il faut changer
39:21les ingrédients
39:22de formation du gaz,
39:23comment on transforme
39:24le gaz en étoile, etc.
39:26Donc ça, c'est aussi un travail.
39:27C'est un sujet très en vogue
39:29en ce moment aussi
39:29dans la recherche.
39:30Et au-delà des objets
39:31qu'on voit et qu'on pourrait voir,
39:33il y a des objets qu'on ne voit pas,
39:34comme ceux qui constituent
39:35potentiellement,
39:36même peut-être
39:37de manière diffuse,
39:37la matière noire,
39:38qui sont colossaux
39:39en taille et en masse
39:41dans notre univers.
39:42Mais on a absolument...
39:42En gros, il y a plein de mystères.
39:44Si vous voulez faire de la science,
39:45il y a de quoi découvrir
39:46plein de choses rigolotes.
39:48Une question de Marie.
39:50Est-ce que les galaxies
39:51naissent et meurent
39:52comme les étoiles ?
39:54Mélanie Abouzy,
39:55c'est pour vous.
39:55Oui, c'est une bonne question.
39:57Nous, dans nos simulations,
39:59on doit modéliser
40:00cette évolution des galaxies.
40:01Il y a plein d'inconnus
40:02à l'heure actuelle.
40:04Mais les galaxies
40:06naissent à un moment
40:08en formant des étoiles
40:10à partir du gaz.
40:11Et elles vont évoluer.
40:13Elles vont vraiment
40:13changer d'aspect aussi.
40:14On va avoir vraiment
40:15une évolution de la galaxie.
40:17et parfois,
40:18je ne dirais pas
40:19qu'elles meurent
40:19parce que l'univers
40:20est encore là
40:20et les objets galaxies
40:21ne s'éteignent pas
40:22d'une certaine façon.
40:24Mais on peut avoir
40:25des choses sympathiques
40:25comme deux galaxies
40:27qui vont fusionner.
40:28Donc si ces galaxies
40:29avaient un trou noir
40:30en leur centre,
40:31les trous noirs vont aussi,
40:33après un certain temps,
40:34fusionner ensemble
40:35pour faire un trou noir
40:35encore plus massif.
40:37Donc voilà,
40:37on a toute cette dynamique
40:38des galaxies
40:39qui va s'enclencher
40:40au cours des temps cosmiques.
40:42Nous avons une question
40:43d'Antoine.
40:44Oui, bonjour.
40:45Vous avez été un peu vite
40:46quand vous avez abordé
40:48le point tout à l'heure,
40:49mais du coup,
40:49je n'ai pas compris
40:51les énormes galaxies
40:53déjà très évoluées
40:54que je crois
40:55avaient déjà été observées.
40:56Est-ce que c'est la même chose
40:58que les points rouges,
40:59mais à des stades
41:00de technologie
41:02d'observation différentes ?
41:04Et si oui,
41:07pour moi,
41:07c'est assez surprenant
41:08qu'on ait pu les confondre,
41:09sachant que je comprends
41:10qu'aujourd'hui,
41:10on arrive à observer
41:11des étoiles
41:11qui sont vraiment
41:12des aiguilles
41:13dans une mode de foin
41:13par rapport à une galaxie.
41:15Vous avez été un peu vite
41:16si vous pouvez préciser.
41:17On s'excuse.
41:19Pardon.
41:19Pas de problème.
41:20A qui m'attaque.
41:21Quand vous dites
41:22que c'est facile,
41:23on arrive à observer
41:24des étoiles,
41:25là, on parle de galaxies
41:26et d'objets
41:26qui sont à 13 milliards
41:28d'années lumière.
41:29Ce n'est pas
41:30l'univers proche ici.
41:31Donc, on voit tout
41:32comme des petits points.
41:33Tout ce qu'on voit
41:34des galaxies,
41:34les petits points rouges,
41:35c'est des points.
41:37Et quand on a observé
41:38ces objets,
41:40on ne connaissait pas
41:40les petits points rouges.
41:41Donc, on pensait
41:42que c'était des galaxies.
41:43On ne connaissait pas encore
41:44les petits points rouges.
41:45Donc, on a calqué nos modèles.
41:46On a mis nos modèles
41:48pour interpréter ces galaxies
41:49comme si c'était des galaxies.
41:51Eh bien, ça ne marchait pas du tout.
41:53Tout simplement
41:53parce que ce n'était pas des galaxies.
41:55C'est un peu plus tard
41:55qu'on a compris
41:56que ce n'était pas des galaxies.
41:57C'est les petits points rouges
41:58qui a lancé
41:59tout ce sujet de recherche maintenant.
42:02Juste pour préciser un truc.
42:04On est bien d'accord
42:04que le James Webb,
42:05c'est Mathieu Gassovitz qui parle.
42:06Le James Webb,
42:07comme le Hubble,
42:08mais d'une manière plus standard,
42:13regarde un endroit
42:14où on ne voit rien.
42:17Il vise des endroits
42:18complètement vides
42:19et où il n'y a pas
42:21justement d'étoiles,
42:22où on ne voit rien
42:23à l'œil nu.
42:24Et il prend des informations
42:25qu'on ne connaissait pas
42:26avant le James Webb.
42:27Un peu comme Hubble a fait
42:28quand il a fait cette image magnifique.
42:31Ce qui s'appelle
42:32les images du champ profond.
42:34Du champ profond.
42:34Et maintenant,
42:36c'est la même chose,
42:37mais avec des informations
42:39différentes.
42:39Et ça va voir
42:40beaucoup plus loin en plus.
42:42Et beaucoup plus loin.
42:43Donc c'est beaucoup plus sensible.
42:44Il observe dans un domaine
42:45de longueur d'onde différente.
42:46Donc en infrarouge,
42:47au lieu que ce soit
42:47la lumière visible.
42:48Et il a une résolution
42:49beaucoup plus élevée.
42:50Ça veut dire qu'on réussit
42:52à voir la taille
42:53de ces objets minuscules.
42:54Et donc c'est pour ça
42:55qu'on sait que c'est très compact.
42:56Ce ne sont pas des galaxies.
42:58Parce que vu leur masse,
42:59il faudrait mettre
42:59toute cette masse
43:00dans un petit espace.
43:01Et avec les étoiles,
43:02ça ne marche pas.
43:03Ça serait trop dense.
43:03Donc il y a forcément
43:04un trou noir dedans.
43:05Nous avons une question
43:06d'Arthur.
43:08Bonjour.
43:08Pourquoi les trous noirs
43:09apparaissent-ils toujours
43:10au centre des galaxies
43:11et semblent-ils
43:12jamais en périphérie ?
43:14Ça, c'est une très bonne question.
43:16Et bien,
43:16ce n'est plus le cas maintenant.
43:18On commence à observer
43:19des petits points rouges
43:20justement qui ne sont plus
43:22au centre,
43:22qui sont à la périphérie.
43:23Donc récemment,
43:24avec notre équipe,
43:25on a observé
43:26une galaxie
43:27qui a deux petits points rouges
43:29en son sein
43:30et qui ne sont pas au centre.
43:32Et donc ça,
43:32ça rajoute un argument
43:34pour la théorie
43:35selon laquelle
43:36ce sont des trous noirs
43:37en formation.
43:38Et on pense que
43:39ces petits trous noirs
43:40en formation
43:41vont ensuite grossir
43:42et migrer,
43:43fusionner
43:44et migrer vers le centre
43:45des galaxies
43:46après quelques milliards d'années.
43:48Je voulais juste rajouter,
43:49on parle des trous noirs
43:50super massifs,
43:50les énormes,
43:51parce que des petits,
43:52il y en a beaucoup plus.
43:53Et dans notre galaxie,
43:54uniquement,
43:54on estime qu'il y en a
43:55entre 100 et 200 millions.
43:56Des petits trous noirs
43:57qui sont un petit peu partout.
43:58Donc faites gaffe
43:59si vous vous baladez là-haut.
44:02Un petit trou noir,
44:03c'est combien de masses
44:03de soleil ?
44:04Une dizaine.
44:04Entre une dizaine
44:05et une cinquantaine
44:06à peu près.
44:07Donc c'est vraiment petit.
44:08On parle d'objets
44:09qui physiquement
44:10sont de la taille de quoi ?
44:11Un trou noir
44:12de 10 fois la masse du soleil
44:13fait 60 kilomètres de large.
44:15Et les trous noirs
44:16dont je parle super massifs
44:17sont centaines d'années-lumière
44:18à peu près.
44:19Très très grands.
44:22Et puis leur masse,
44:23ce n'est pas des masses solaires
44:25à peu près,
44:25c'est 100 millions fois
44:29la masse du soleil.
44:30Les plus gros qu'on connaisse
44:31font plusieurs dizaines
44:32de milliards de fois
44:32la masse du soleil.
44:33C'est quand même des belles belles.
44:34Et le plus petit trou noir
44:36que la physique peut créer,
44:38c'est quoi ?
44:38C'est les primordiaux.
44:40Un gramme ?
44:40Oui, même pas.
44:42Minus.
44:42C'est vraiment tout petit.
44:44Mais on n'a jamais réussi
44:45à en fabriquer.
44:45On n'en a jamais vu.
44:47Donc pour l'instant,
44:48ce sont des objets
44:49qui sont théoriques.
44:50Il n'y a pas une taille minimale
44:51de masse minimale
44:52à acquérir
44:53pour devenir un trou noir.
44:54De densité.
44:55C'est suffisamment de matière
44:56dans un endroit
44:57mais ça peut être
44:58vraiment tout petit.
44:59Vient le moment
45:00du petit son mystère.
45:02Je vais vous faire écouter
45:03à tous les trois
45:04un son qui va être répété
45:05qui n'est pas exactement
45:06le même à chaque fois.
45:07Et on va voir
45:08si vous avez une petite idée
45:09sur ce que l'on entend.
45:11N'hésitez pas à dire
45:12ce qui vous passe par la tête.
45:26Tim, j'ai l'impression
45:28que vous...
45:28Non, je ne pensais
45:29que vous seriez.
45:31Est-ce que
45:31Mathieu Cassovite,
45:32ça vous inspire quoi ?
45:35C'est le dernier Booba.
45:41Mélanie Abouzine,
45:42le seul son que je connaisse
45:43c'est quand on a deux,
45:44quand on a une fusion
45:45de trous noirs
45:46où on a un son gravitationnel.
45:49Alors je vais être gentil
45:50parce que je vais vous imiter
45:51le son d'une fusion
45:52de trous noirs.
45:53Ce n'est pas ça,
45:53ça fait plus un huit,
45:55un chope.
45:55C'est un chope comme ça,
45:57c'est très rapide.
45:59C'est quelque chose
45:59en rotation ?
46:00Oui, bien.
46:02Mais quoi ?
46:03Je vais vous aider,
46:04c'est un lien
46:04avec l'émission d'aujourd'hui.
46:07C'est le même son
46:08que tu répètes en boucle
46:10ou c'est un son
46:10qui se répète en boucle ?
46:11Il y a quatre sons-là
46:13qui ne sont pas exactement
46:15les mêmes
46:15mais c'est le même principe.
46:16Pulsar ?
46:17On n'est pas loin ?
46:19On est quoi ?
46:20Pulsar, c'est une étoile
46:21particulière
46:21qui tourne très vite
46:22sur elle-même
46:23mais elle, ce serait plutôt
46:23du bip, bip, bip, bip, bip.
46:27Bon, je vous aide,
46:29je vous donne la réponse.
46:30Vous avez parlé tout à l'heure
46:31à Kimatek
46:32d'un exemple
46:34de trous noirs
46:35qui serait peut-être
46:36à l'origine primordiale
46:38qu'on a réussi à voir
46:41d'ailleurs même plusieurs fois
46:42grâce à des images
46:43qui ont pris des chemins
46:45différents dans l'espace
46:46et il y a autour
46:47de ce trou noir
46:48de la poussière
46:49qui lui tourne autour
46:50et c'est une transcription sonore
46:53de l'effet Doppler
46:54de la poussière
46:56qui tourne autour
46:56de ce trou noir
46:57lorsqu'on entend
46:58des sons aigus
46:59c'est de la poussière
46:59qui vient vers nous
47:00très vite
47:01d'un côté du trou noir
47:02et quand c'est plus grave
47:03c'est de l'autre côté
47:04quand ça s'éloigne de nous
47:06et c'est le trou noir
47:07dont vous parliez tout à l'heure
47:08dont j'ai oublié le nom
47:09mais qu'il y ait souvent
47:10voilà c'est le
47:11Abel 2744 QSO1
47:13je peux vous donner
47:14une anecdote sur ça
47:15j'aimerais bien
47:15c'est un objet
47:17que j'ai découvert
47:18en premier
47:18en 2015
47:20et je pensais
47:21que c'était une galaxie
47:22j'ai publié cet objet
47:23comme étant une galaxie
47:24parce qu'on ne connaissait pas
47:25encore les petits points rouges
47:27et avec James Webb
47:28il a été redécouvert
47:30comme étant
47:31un petit point rouge
47:32et non pas une galaxie
47:33est-ce que ce son là
47:34est accéléré
47:35ou est-ce que c'est le
47:36c'est juste
47:37on regarde la vitesse
47:38sur des années
47:40sur des années
47:41colossales
47:42et là
47:43c'est grâce
47:45au mouvement
47:46de la poussière
47:47autour de ce trou noir
47:48que comme
47:49Akimatek le disait tout à l'heure
47:51on a pu voir
47:51avec certitude
47:52qu'il s'agit
47:53d'un trou noir
47:54et non pas d'autre chose
47:55et malheureusement
47:57c'est déjà
47:58la fin
47:58de
47:59Big Bang
48:03je cherche mes feuilles
48:04les voici
48:05c'était donc
48:06Big Bang
48:06merci à toutes et à tous
48:08de nous avoir écouté
48:09jusqu'ici
48:09merci beaucoup
48:10Mathieu Kassovitz
48:11de vous être prêté
48:12à ce voyage cosmique
48:13merci Mélanie Abouzi
48:14et Akimatek
48:15de nous avoir éclairé
48:16sur les trous noirs
48:17et merci au public
48:19du studio 106
48:20et à toute l'équipe technique
48:21au son
48:22machinerie
48:23lumière
48:23vidéo
48:24et régie
48:24vous êtes extraordinaire
48:25cette émission
48:26a été réalisée
48:27par Benjamin Riquet
48:28à la programmation musicale
48:29Jean-Baptiste Odiber
48:30à la préparation
48:31et à la programmation
48:32Elodie Royer
48:33rendez-vous samedi prochain
48:35pour une émission
48:36en direct du studio 106
48:37et si vous souhaitez y assister
48:38c'est gratuit
48:39il vous suffit de réserver vos places
48:41sur le site de la maison de la radio
48:42et de la musique
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