What light can teach us about the universe - Pete Edwards

Comprendre l'univers grâce à la lumière - Pete Edwards

Traducteur: Claire Ghyselen Relecteur: Dilara Timuçin

How and when did our universe begin?

Comment et quand notre univers est-il né ?

How did it get to look like this?

Pourquoi a-t-il cette apparence ?

How will it end?

Comment mourra-t-il ?

Humans have been discussing these questions

Les hommes se posent ces questions

for as long as they've been around without ever reaching much agreement.

depuis le début de l'humanité, mais sans s'accorder sur la réponse.

Today, cosmologists are working hard to find the answers.

Aujourd'hui, les cosmologues cherchent des réponses.

But how can anyone hope to find concrete answers to such profound questions?

Mais comment s'y prendre pour trouver des réponses à de telles questions ?

And how is it possible to explore and study something as huge as the universe,

Comment explorer et étudier une chose si immense que l'univers,

most of which we'll never be able to reach?

dont nous ne pourrons jamais atteindre les confins ?

The answer is light.

La clef est dans la lumière.

And although light from distant parts of the universe

Alors que la lumière issue de sources éloignées

can take billions of years to reach us,

peut mettre des milliards d'années pour nous atteindre,

it carries six unique messages that, when put together,

elle contient 6 messages qui, combinés,

can disclose an amazing amount of information to astronomers

peuvent dévoiler un nombre impressionnant d'informations aux astronomes

who know how to look for it.

qui savent quels indices rechercher.

Just as sunlight can be split up into the familiar rainbow,

Tout comme on peut réfracter la lumière du soleil en arc-en-ciel,

splitting the light from distant objects exposes different patterns of colors

en réfractant la lumière issue de sources éloignées,

on obtient des dispersions chromatiques différentes, selon leur origine.

depending on its source.

This distinctive light barcode can reveal not only an object's composition,

Ce code-barres lumineux ne révèle pas que la composition de l'objet,

but also the temperature and pressure of its constituent parts.

mais aussi sa température, sa pression et ses composants.

There's even more we can discover from light.

On peut en apprendre davantage.

If you've ever stood on a train platform, you might have noticed

Quand vous attendez le train, vous aurez remarqué

that the train sounds different depending on its direction

que le train produit un son différent selon sa direction :

le son monte dans les aigus quand il s'approche,

with the pitch ascending when it approaches you

and descending when it speeds away.

et descend vers les graves quand il s'éloigne.

But this isn't because the train conductor is practicing for a second career.

Ce n'est pas le conducteur qui développe ses talents musicaux.

Rather, it's because of something called the Doppler effect

C'est dû à quelque chose de connu sous le nom d'effet Doppler.

where sound waves generated by an approaching object are compressed,

Les ondes sonores générées par un engins qui se rapprochent sont comprimées,

while those from a receding object are stretched.

alors que celles créées par un objet qui s'éloigne sont étirées.

But what has this to do with astronomy?

Quel est le rapport avec l'astronomie ?

Sound does not travel through a vacuum. In space, no one can you hear you scream!

Le son ne voyage pas dans le vide.

Dans l'espace, personne ne peut vous entendre crier.

But the same Doppler effect applies to light whose source is moving at exceptional speed.

Le même effet Doppler s'applique cependant à la lumière

dont les sources ont une vitesse exceptionnelle.

If it's moving towards us, the shorter wavelength

Si ces objets se rapprochent, la fréquence des ondes est plus courte,

will make the light appear to be bluer.

et rend la lumière bleue.

While light from a source that's moving away

Mais la lumière émise par un objet qui s'éloigne,

will have a longer wavelength, shifting towards red.

aura une fréquence plus longue, virant vers le rouge.

So by analyzing the color pattern in the Doppler shift of the light

En analysant les couleurs de la lumière sous l'effet Doppler,

from any object observed with a telescope, we can learn what it's made of,

pour tout l'objet observé au télescope, on peut déterminer ses composants,

how hot it is and how much pressure it's under,

sa température, sa pression,

as well as whether it's moving, in what direction and how fast.

s'il est mobile, sa direction et sa vitesse.

And these six measurements, like six points of light,

Ces 6 mesures de la lumière

reveal the history of the universe.

dévoilent l'histoire de notre univers.

The first person to study the light from distant galaxies was Edwin Hubble,

Edwin Hubble est le premier scientifique

à étudier la lumière des galaxies éloignées.

and the light he observed was redshifted.

La lumière qu'il a observée était décalée, dans les rouges.

The distant galaxies were all moving away from us,

Toutes les galaxies éloignées s'écartaient de nous.

and the further away the were, the faster they were receding.

Plus elles étaient lointaines, plus elles accéléraient.

Hubble had discovered our universe is expanding,

Hubble a découvert l'expansion de l'univers,

providing the first evidence for the Big Bang theory.

apportant ainsi les premières preuves qui valident la théorie du Big Bang.

Along with the idea that the visible universe has been constantly expanding

En parallèle à l'idée d'expansion constante de l'univers visible

from a densely packed single point,

au départ d'un seul point, très condensé,

one of this theory's most important predictions

la théorie a développé une prédiction fondamentale :

is that the early universe consisted of just two gases: hydrogen and helium,

l'univers à un moment proche de sa genèse,

était constitué de deux gaz uniquement : l'hydrogène et l'hélium,

in a ratio of three to one.

dans des proportions de 3 pour 1.

And this prediction can also be tested with light.

On peut tester cette prédiction avec la lumière.

If we observe the light from a remote, quiet region of the universe and split it,

En observant et réfractant la lumière

d'une source éloignée, dans une région vide,

we do indeed find the signatures of the two gases in just those proportions.

on détecte les signatures de ces deux gaz, dans ces proportions.

Another triumph for the Big Bang.

Quelle réussite pour le Big Bang !

However, many puzzles remain.

Cependant, il reste encore de nombreux mystères.

Although we know the visible universe is expanding,

Bien que nous sachions que l'univers visible est en expansion,

gravity should be applying the brakes.

la gravité est censée le freiner.

But recent measurements of light from distant dying stars

Mais des mesures récentes de lumière d'étoiles distantes en fin de vie

show us that they're farther away than predicted.

indiquent qu'elles sont plus éloignées que ce que nous avions prédit.

So the expansion of the universe is actually accelerating.

L'expansion de l'univers accélère.

Something appears to be pushing it,

Quelque chose semble le pousser.

and many scientists believe that something is dark energy,

De nombreux scientifiques pensent qu'il s'agit de l'énergie sombre,

making up over 2/3 of the universe and slowly tearing it apart.

qui constitue 2/3 de notre univers, et qui le pousserait à l'expansion.

Our knowledge of the behavior of matter and the precision of our instruments

Notre connaissance des comportements de la matière,

et la précision de nos instruments,

means that simply observing distant stars can tell us more about the universe

nous permettent d'observer les étoiles

et d'en extraire des informations sur notre univers,

than we ever thought possible.

que nous ne pensions pas possible.

But there are other mysteries, like the nature of dark energy

Il reste de nombreux mystères, comme la nature de l'énergie sombre,

upon which we have yet to shed light.

sur laquelle nous devons faire la lumière.