les premiers éléments chimiques et la création de l'univers

), depuis toujours) ; qui s'est en fait établie durant cette époque cosmique. Les étoiles de population II, les premières à se former lors de ce processus, sont suivies ultérieurement par des étoiles de population I. Un projet mené par Johannes Schedler a identifié un quasar (CFHQS 1641+3755) situé à 12,7 milliards d'al[9] (année-lumière), c'est-à-dire à une distance où nous voyons l'Univers alors qu'il n'était âgé que de 7 % de son âge d'aujourd'hui. La température est d’un milliard de degrés. Pendant cette ère, la température de l’Univers a suffisamment diminué (1028K) pour que la force forte se sépare de la force électrofaible (unification des forces électromagnétiques et de l’interaction faible). Les documents . Après la baryogénèse, l’Univers est rempli d’un plasma de quarks-gluons. Les premières particules apparaissent et finissent par former des noyaux d’hydrogène et d’h… Les interactions fondamentales de la gravitation, de l’électromagnétisme, de l’interaction forte et de l’interaction faible ont désormais adopté leur forme actuelle mais la température de l’Univers est encore trop élevée pour permettre la liaison des quarks en hadrons. Cependant, la nucléosynthèse ne dure approximativement que 17 minutes, temps après lequel la température et la densité de l’Univers sont descendues en dessous du point où la fusion peut continuer. L’unification de l’interaction forte et de la force électrofaible conduit à ce que la seule particule à laquelle on puisse s’attendre à cette période soit le boson de Higgs. Les puissances de 10. La lumière existait, mais elle était sans arrêt absorbée et réémise, de cette façon on ne peut l'observer dans un télescope. On appelle élément chimique toute entité chimique symbolisée par une lettre (ex : O pour l'oxygène) et possédant un nombre déterminé de protons dans son noyau. En effet, le front de transition progresserait à la vitesse de la lumière et aucun signal précurseur ne pourrait avertir de sa venue. À la suite de cette période de l'univers primordial, l’évolution traverse une phase conforme à ce que l’on connaît de la physique des particules : une phase où les premiers protons, électrons et neutrons se forment, suivis des noyaux atomiques et enfin des atomes. Ils émettent un rayonnement intense qui réionise quasiment toute la matière présente à leurs alentours. C’est l’époque de la nucléosynthèse primordiale, pendant laquelle apparaissent les premiers noyaux complexes, en particulier l’hélium, et, dans des proportions moindres, le deutérium et le lithium. Néanmoins, si notre univers était dans une phase de vide métastable, la possible transition pourrait être en fait beaucoup plus douce, car l'effet gravitationnel du vide est très réduit (quasiment nul) devant le contenu de l'Univers (principalement la matière). Les premiers quasars se forment à partir des effondrements gravitationnels. Au début de cette période, l'hydrogène et l'hélium sont ionisés, c'est-à-dire qu'aucun électron n'est lié aux noyaux, qui sont de ce fait chargés électriquement (+1 pour l'hydrogène et +2 pour l'hélium). Celui-ci constitue donc une image de l'univers à la fin de cette époque. Les autres éléments chimiques ne représentent que 2 % de la composition de l’Univers. • Produire et analyser différentes représentations graphiques de l’abondance des éléments chimiques (proportions) dans l’Univers, la Terre, les êtres vivants. On connaît peu de chose de cette ère, bien que différentes théories proposent chacune leur scénario propre. T�Qݢ��ZF�o�%���8NëU*�@iz�m�R��*3�[��@L�$�Nc��US�������M���. Le modèle ΛCDM ne dit rien sur l’origine physique fondamentale de l’énergie sombre mais il représente la densité d’énergie d’un univers plat. % d’hélium. Le plasma de quarks-gluons qui compose l’Univers se refroidit jusqu’à la formation des hadrons, y compris les baryons tels que les protons et les neutrons. La formation des structures dans le modèle du Big Bang se déroule de façon hiérarchique, les petites structures se formant avant les plus grandes. Les protons (des ions hydrogène) et les neutrons commencent à se combiner en noyaux atomiques en suivant le processus de la fusion nucléaire. Le rayonnement micro-onde du fond diffus cosmologique a été émis lors de la formation de l’hydrogène neutre. À ce jour, il n’existe aucun accélérateur de particules capable de proposer des expériences scientifiques suffisamment énergétiques pour conduire à des résultats probants sur ce qui s’est passé pendant cette période. à ? Le site de découverte scientifique et pédagogique sur la classification périodique des éléments chimiques Le Champ ultra-profond de Hubble montre un certain nombre de petites galaxies en cours de fusion pour en former une plus grande, situées à 13 milliards d'al, alors que l'Univers n'avait que 5 % de son âge actuel[12]. Le 11 juillet 2007, en utilisant le télescope Keck de 10 mètres de diamètre, situé sur le volcan Mauna Kea, à Hawaii, Richard Ellis et son équipe, du Caltech de Pasadena en Californie, ont trouvé six galaxies en phase de formation d'étoiles à une distance de l'ordre de 13,2 milliards d'al, donc lorsque l'Univers n'était âgé que de 500 millions d'années[10]. L’hélium et l’Hydrogène sont les plus abondants dans l’Univers car ce sont les premiers éléments qui sont fabriqués au tout début de la création de l’Univers (il y a 13,7 milliards d’années) dans ce qu’on 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Hydrogène Helium Oxygène Néon Azote Série1 La relativité générale propose une singularité gravitationnelle avant cette date, mais dans ces conditions, la théorie s’effondre à cause des effets de la mécanique quantique. endobj L’Univers et la création de la Terre. L'observation de l'expansion de l'Univers et l'élaboration de la théorie du Big Bang allaient tout remettre en question. La densité totale d’énergie de l’univers est maintenant 10 fois inférieure à celle de l’eau, donc quasi nulle. Fred Hoyle, grand pourfendeur de la théorie du Big Bang et donc de la création des éléments au début de l'Univers, pensait à tort que ces éléments étaient créés dans les étoiles. C'est ainsi que l'énergie dégagée entre les 2 états ne pourrait détruire les structures de l'Univers, et de n'être en fait que très réduite. A partir de ces particules se sont formés les premiers noyaux : d’hydrogène 11H, deutérium 21H, d’Hélium 42He, puis les premiers atomes d’hydrogène et d’hélium. Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. I Le Big Bang et la nucléosynthèse primordiale Si la densité de l’énergie sombre était négative, ou si l’Univers était fermé, alors, il serait possible que l’expansion s’inverse et que l’Univers se contracte jusqu’à un état « final » dense et chaud. %���� Pendant la phase de réchauffement, l'expansion exponentielle qui s’était produite pendant l’inflation cesse et l’énergie potentielle du champ d’inflation se désintègre en un plasma de particules relativiste et chaud. 2. Les sciences de la Terre et de l’Univers (STU) constituent un champ de savoir et un ensemble de pratiques qui s’enracinent dans l’histoire naturelle. L’attraction gravitationnelle attire les galaxies les unes vers les autres pour former des groupes, des amas et des superamas. La majorité des hadrons et des anti-hadrons s’annihilent mutuellement à la fin de l’ère des hadrons, laissant les leptons et les anti-leptons dominer la masse de l’Univers. Les photons ont encore perdu de l’énergie et ne peuvent plus empêcher protons et neutrons de s’associer de façon durable. Au cours du XIXe siècle, le nombre d'éléments chimiques connus a plus que doublé. Si la théorie de la supersymétrie est correcte, alors, durant cette période, les quatre forces fondamentales (électromagnétisme, interaction faible, interaction forte et gravitation) avaient toutes la même puissance, et elles étaient peut-être unifiées en une seule force fondamentale. Enfin, des objets de la taille de notre système solaire se forment. Cependant, comme les théories actuelles sur la nature de la matière noire sont incapables de mener à une conclusion, il n'existe jusqu'ici aucun consensus sur ses origines dans des temps plus reculés, comme il y en existe pour la matière baryonique. ... Les éléments chimiques. Une telle énergie est appelée énergie fantôme et ne ressemble à aucune forme d’énergie connue. Approximativement 1 seconde après le Big Bang, le découplage des neutrinos déclenche leur interminable voyage à travers l’espace, libre de quasiment toute interaction avec la matière existante. À partir de ce moment, la majeure partie de l'Univers est composée de plasma. des éléments et leur dispersion dans l’univers à la fin de la vie de l’étoile. Et ainsi de même pour le froid du fond du ciel, qui est simplement l'établissement ultérieur de l'obscurité en proche infrarouge ! Sur une échelle de temps encore beaucoup plus longue dans les ères suivant celle-ci, les galaxies s’évaporent en même temps que les résidus stellaires qui les composent s’échappent dans l’espace, et les trous noirs s’évaporent via le rayonnement de Hawking[14]. On pense que cette étape est intervenue 377 000 ans après le Big Bang[6]. Dans certaines théories de la grande unification, la désintégration des protons, les restes de gaz stellaires et des résidus stellaires seront convertis en leptons (tels que les positrons et les électrons) et en photons[14]. Les premiers éléments chimiques sont apparus : ... - seulement dans des usines chimiques et des centrales nucléaires ... II. Des réactions nucléaires au sein des étoiles sont à l’origine de la centaine d’éléments chimiques actuellement connus. Des noyaux d'hydrogènes se créent. Si la Grande unification est bien une caractéristique de notre univers, alors l’inflation cosmique a dû se produire pendant ou après la brisure de symétrie de la grande unification, sinon les monopôles magnétiques seraient observés dans l’Univers visible. De ce fait, alors que les caractéristiques de base de cette ère ont été étudiées dans la théorie du Big Bang, les détails relèvent largement de travaux de déductions. En se centrant sur des problèmes et des objets spécifiques, elles se sont développées en se diversifiant en de nombreuses disciplines et sous-disciplines : astronomie, cosmologie, géologie, climatologie, etc. De symbole Ne et de numéro atomique 10, il fait partie de la famille des gaz nobles...plus d'infos et commentaires. L’expansion accélérée actuelle empêche toute structure inflationnaire complémentaire de pénétrer en deçà de l’horizon et empêche toute formation de nouvelles structures liées gravitationnellement. Selon le modèle ΛCDM, l’énergie sombre est présente comme une propriété de l’espace lui-même, dont le début succède immédiatement à la période d’inflation comme le décrivent les équations d’état (en). En pratique, on divise l’évolution de l’Univers depuis cette date jusqu'à nos jours en plusieurs ères. TP 1 - LA MESURE DES LONGUEURS DANS L'UNIVERS Enoncé TP1. Chapitre 7. Après l’annihilation mutuelle de la plupart des leptons et anti-leptons à la fin de l’ère des leptons, l’énergie de l’Univers est dominée par les photons. Il n'y aurait qu'un changement de propriétés de la matière. Sur une échelle de temps de l’ordre de 1014 années ou moins, les étoiles existantes auront brûlé, la création des nouvelles étoiles aura cessé, et l’Univers s’assombrira[14]. C’est ce que l’on appelle la nucléosynthèse primordiale. La version Carpe Diem du premier récit Montessori les réconciliera tous. Dans ce cas, le taux d’expansion de l’Univers augmentera de façon illimitée. Après la fin de l’inflation, l’énergie des interactions entre particules est encore suffisante pour qu’elles créent un grand nombre de particules exotiques parmi lesquelles les bosons W et Z et les bosons de Higgs. Les premières structures à se former sont les quasars, dont on pense qu'il s'agit de galaxies actives primordiales brillantes et d'étoiles de population III. Selon les modèles, elle se situe ...entre 10–32 et 10–12 seconde après le Big Bang. 46 0 obj Réionisation : 150 millions à 1 milliard d'années. On remarque que les éléments chimiques ne sont pas du tout répartis de la même manière dans différents « lieux » de l’Univers. Ce scénario est généralement considéré comme le plus probable, puisqu’il se produit si l’Univers continue son expansion comme jusqu’ici. L’hydrogène et l’hélium ont été formés essentiellement au tout début de l’histoire de l’Univers, entre 3’ et 15’ après la naissance de l’Univers. Une partie de l’énergie des photons devient des quarks virtuels et des hyperons, mais ces particules se désintègrent rapidement. Les meilleures estimations actuelles situent l’âge de l'Univers aujourd’hui à environ 13,8 milliards d’années depuis le Big Bang. Cette phase de transition engendre une période d’expansion exponentielle connue sous le nom d’inflation cosmique. Avec le refroidissement de l'Univers, les électrons sont capturés par les ions, ce qui les rend électriquement neutres. Space Telescope Science Institute Office of Public Outreach (2005). Notre soleil est une étoile de génération tardive, qui incorpore des débris de nombreuses générations antérieures d’étoiles, et il s’est formé il y a approximativement 5 milliards d’années soit approximativement 8 à 9 milliards d’années après le Big Bang. La matière baryonique de l'Univers consistait en un plasma ionisé, et elle resta dans cet état jusqu'à la « recombinaison », libérant ainsi les photons, créateurs du CMB. Il en résulte un Univers opaque ou « brumeux ». Les éléments chimiques ayant les plus hauts points de fusion. Finalement, l’expansion deviendra si rapide qu’elle surpassera les forces électromagnétiques assurant la cohésion des atomes et des molécules. Les liens externes doivent être des sites de référence dans le domaine du sujet. L'histoire de l'Univers décrit l'évolution de l’Univers en s’appuyant sur la théorie scientifique du Big Bang et les recherches en cosmologie et astronomie. L'histoire de l’univers est une longue saga d’environ 13,7 milliards d’années. En se fondant sur la nouvelle science de la nucléocosmochronologie, on estime que le disque fin de la Voie lactée s'est formé il y a 8,3 ± 1,8 milliard d'années[13]. Il est souhaitable — si cela présente un intérêt — de citer ces liens comme source et de les enlever du corps de l'article ou de la section « Liens externes ». Alors que la physique des particules suggère des asymétries sous lesquelles ces conditions sont respectées, ces asymétries sont empiriquement trop petites pour rendre compte de la dissymétrie de l’Univers au point de vue de la présence baryons/antibaryons. Les physiciens espèrent que les théories de gravité quantique proposées telles que la théorie des cordes, la théorie de la gravitation quantique à boucles et les conjonctions causales (en) mèneront finalement à une meilleure compréhension de cette ère.

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