Henry Lin: What we can learn from galaxies far, far away

Traducteur: Jehanne Almerigogna Relecteur: Elisabeth Buffard

Here are some images of clusters of galaxies.

Voilà quelques images de groupes de galaxies.

They're exactly what they sound like.

C'est exactement ça !

They are these huge collections of galaxies,

Ce sont ces grands regroupements de galaxies,

bound together by their mutual gravity.

liées les unes aux autres par leur gravité mutuelle.

So most of the points that you see on the screen

La plupart des points que vous voyez à l'écran

are not individual stars,

ne sont pas des étoiles uniques,

but collections of stars, or galaxies.

mais des groupes d'étoiles, des galaxies.

Now, by showing you some of these images,

En vous montrant certaines de ces images,

I hope that you will quickly see that

j'espère que vous verrez rapidement que

galaxy clusters are these beautiful objects,

ces groupes de galaxies sont des objets magnifiques,

but more than that,

mais bien plus que ça,

I think galaxy clusters are mysterious,

pour moi, ces groupes de galaxies sont mystérieux,

they are surprising,

ils sont surprenants,

and they're useful.

et ils sont utiles.

Useful as the universe's most massive laboratories.

Utiles en tant que plus grands laboratoires de l'univers.

And as laboratories, to describe galaxy clusters

Et en tant que laboratoires, décrire ces groupes de galaxies,

is to describe the experiments

c'est décrire les expériences

that you can do with them.

que vous pouvez faire avec eux.

And I think there are four major types,

Je pense qu'il y en a quatre grandes sortes

and the first type that I want to describe

et la première que j'aimerais vous décrire

is probing the very big.

est l'évaluation de la grandeur.

So, how big?

Grand comment ?

Well, here is an image of a particular galaxy cluster.

Voici une image d'un groupe de galaxies.

It is so massive that the light passing through it

Il est tellement grand que la lumière qui passe à travers

is being bent, it's being distorted

est pliée et déformée

by the extreme gravity of this cluster.

par la gravité extrême de ce groupe.

And, in fact, if you look very carefully

Et si vous y faites plus attention,

you'll be able to see rings around this cluster.

vous pouvez voir des anneaux autour de ce groupe.

Now, to give you a number,

Pour vous donner un chiffre,

this particular galaxy cluster

ce groupe de galaxies

has a mass of over one million billion suns.

a une masse de plus d'un million de milliards de soleils.

It's just mind-boggling how massive these systems can get.

La masse que ces systèmes peuvent avoir est tout simplement incroyable.

But more than their mass,

Mais encore plus que la masse,

they have this additional feature.

il y a une autre caractéristique.

They are essentially isolated systems,

Ce sont en grande partie des systèmes isolés,

so if we like, we can think of them

on peut donc les imaginer

as a scaled-down version of the entire universe.

comme une version réduite de l'univers tout entier.

And many of the questions that we might have

Et on peut répondre à de nombreuses questions

about the universe at large scales,

que l'on se pose sur l'univers à grande échelle,

such as, how does gravity work?

comme, « comment la gravité fonctionne-t-elle ? »

might be answered by studying these systems.

en étudiant ces systèmes.

So that was very big.

Donc, c'est vraiment très grand.

The second things is very hot.

La deuxième chose est qu'ils sont très chauds.

Okay, if I take an image of a galaxy cluster,

Si je prends une image d'un groupe de galaxies,

and I subtract away all of the starlight,

et j'en enlève toutes les lumières des étoiles,

what I'm left with is this big, blue blob.

ce qu'il me reste est cette grande forme bleue.

This is in false color.

Ce n'est pas vraiment sa couleur en fait.

It's actually X-ray light that we're seeing.

Ce que nous voyons, en fait, c'est la lumière des rayons X.

And the question is, if it's not galaxies,

Et la question est, si elle ne vient pas des galaxies,

what is emitting this light?

d'où provient cette lumière ?

The answer is hot gas,

La réponse est des gaz chauds,

million-degree gas --

des gaz à un million de degrés,

in fact, it's plasma.

en fait, c'est du plasma.

And the reason why it's so hot

Et la raison pour laquelle c'est aussi chaud,

goes back to the previous slide.

nous renvoie à la diapo précédente.

The extreme gravity of these systems

La gravité extrême de ces systèmes

is accelerating particles of gas to great speeds,

active des particules de gaz à de très grandes vitesses,

and great speeds means great temperatures.

et qui dit grandes vitesses dit hautes températures.

So this is the main idea,

Donc, voici l'idée principale,

but science is a rough draft.

mais la science n'est encore qu'une ébauche.

There are many basic properties about this plasma

Il y a encore beaucoup de propriétés de base de ce plasma

that still confuse us,

que nous ne comprenons pas,

still puzzle us,

qui nous déroutent,

and still push our understanding

et embrouillent notre compréhension

of the physics of the very hot.

de la physique du très chaud.

Third thing: probing the very small.

La troisième caractéristique concerne le tout petit.

Now, to explain this, I need to tell you

Pour vous expliquer ceci, je dois vous dire

a very disturbing fact.

quelque chose de très perturbant.

Most of the universe's matter

La plupart de la matière de l'univers

is not made up of atoms.

n'est pas faite d'atomes.

You were lied to.

C'est un mensonge.

Most of it is made up of something very, very mysterious,

Elle est principalement composée de quelque chose de très, très mystérieux,

which we call dark matter.

que l'on appelle la matière noire.

Dark matter is something that doesn't like to interact very much,

La matière noire est quelque chose qui n'aime pas trop interagir,

except through gravity,

à part à travers la gravité,

and of course we would like to learn more about it.

et bien sûr, on aimerait en apprendre beaucoup plus sur elle.

If you're a particle physicist,

Si vous êtes physicien spécialisé en particules,

you want to know what happens when we smash things together.

vous voulez savoir ce qu'il arrive quand on fait entrer des choses en collision.

And dark matter is no exception.

C'est la même chose pour la matière noire.

Well, how do we do this?

Comment fait-on cela ?

To answer that question,

Pour répondre à cette question,

I'm going to have to ask another one,

je vais devoir en poser une autre,

which is, what happens when galaxy clusters collide?

qui est, « que se passe-t-il quand de groupes de galaxies s'entrechoquent ? »

Here is an image.

Voici une image.

Since galaxy clusters are representative

Puisque les groupes de galaxies sont de bonnes représentations

slices of the universe, scaled-down versions.

de l'univers, des versions réduites.

They are mostly made up of dark matter,

Elles sont principalement faites de matière noire,

and that's what you see in this bluish purple.

et c'est ce que vous voyez dans ce mauve bleuté.

The red represents the hot gas,

Le rouge représente les gaz chauds,

and, of course, you can see many galaxies.

et, bien sûr, vous pouvez voir de nombreuses galaxies.

What's happened is a particle accelerator

Il y a simplement eu une accélération de particules

at a huge, huge scale.

à une échelle très, très grande.

And this is very important,

C'est important parce que

because what it means is that very, very small

ça veut dire que des effets très, très petits

effects that might be difficult to detect in the lab,

qui peuvent être difficiles à détecter en laboratoire,

might be compounded and compounded

peuvent être composés encore et encore

into something that we could possibly observe in nature.

en quelque chose que l'on pourrait peut-être observer dans la nature.

So, it's very funny.

C'est donc très drôle !

The reason why galaxy clusters

La raison pour laquelle les groupes de galaxies

can teach us about dark matter,

peuvent nous apprendre des choses sur la matière noire,

the reason why galaxy clusters

can teach us about the physics of the very small,

peuvent nous apprendre des choses sur la physique du très petit,

is precisely because they are so very big.

est précisément qu'ils sont si grands.

Fourth thing: the physics of the very strange.

La quatrième chose : la physique du très étrange.

Certainly what I've said so far is crazy.

Ce que j'ai dit jusqu'ici est fou.

Okay, if there's anything stranger

Et s'il y a quelque chose d'encore plus étrange

I think it has to be dark energy.

c'est l'énergie noire.

If I throw a ball into the air,

Si je lance une balle en l'air,

I expect it to go up.

je m'attends à ce qu'elle monte.

What I don't expect is that it go up

Ce à quoi je ne m'attends pas est qu'elle monte

at an ever-increasing rate.

à une vitesse de plus en plus rapide.

Similarly, cosmologists understand why

De la même façon, les cosmologues comprennent pourquoi

the universe is expanding.

l'univers s'étend.

They don't understand why it's expanding

Ils ne comprennent pas pourquoi il s'étend

at an ever-increasing rate.

à une vitesse de plus en plus rapide.

They give the cause of this

Ils donnent un nom à la cause

accelerated expansion a name,

de cette accélération expansive,

and they call it dark energy.

ils l'appellent l'énergie noire.

And, again, we want to learn more about it.

Et, nous devons apprendre à la connaitre un peu plus.

So, one particular question that we have is,

Une des questions que nous nous posons est,

how does dark energy affect the universe

« comment l'énergie noire influence-t-elle l'univers

at the largest scales?

aux échelles les plus grandes ? »

Depending on how strong it is,

Selon sa force,

maybe structure forms faster or slower.

peut-être que la structure se forme plus ou moins rapidement.

Well, the problem with the large-scale structure

Le problème avec les très grandes structures

of the universe is that it's horribly complicated.

de l'univers est que c'est horriblement compliqué.

Here is a computer simulation.

Voici une simulation informatique.

And we need a way to simplify it.

Il nous faut un moyen de la simplifier.

Well, I like to think about this using an analogy.

Moi, ça m'aide quand j'utilise une analogie.

If I want to understand the sinking of the Titanic,

Si je veux comprendre le naufrage du Titanic,

the most important thing to do

le plus important

is not to model the little positions

n'est pas de modéliser les petites positions

of every single little piece of the boat that broke off.

de chacune des petits morceaux du bateau qui s'est brisé.

The most important thing to do is

Le plus important est

to track the two biggest parts.

de suivre les deux plus grandes.

Similarly, I can learn a lot about the universe

De la même façon, je peux comprendre l'univers

at the largest scales

à de plus grandes échelles

by tracking its biggest pieces

en suivant ses plus grands éléments

and those biggest pieces are clusters of galaxies.

et ces plus grands éléments sont les groupes de galaxies.

So, as I come to a close,

Maintenant que j'arrive à la fin,

you might feel slightly cheated.

vous êtes sans doute un peu déçus.

I mean, I began by talking about

J'ai commencé en vous parlant

how galaxy clusters are useful,

de l'utilité des groupes de galaxies,

and I've given some reasons,

et je vous ai donné quelques raisons,

but what is their use really?

mais à quoi servent-ils ?

Well, to answer this,

Pour vous répondre,

I want to give you a quote by Henry Ford

je vais vous citer Henry Ford

when he was asked about cars.

qui parlait des voitures.

He had this to say:

Il a dit ceci :

"If I had asked people what they wanted,

« Si j'avais demandé aux gens ce qu'ils voulaient,

they would have said faster horses."

ils m'auraient dit des chevaux plus rapides. »

Today, we as a society are faced

Notre société aujourd'hui doit faire face

with many, many difficult problems.

à de nombreuses difficultés.

And the solutions to these problems are not obvious.

Et les solutions à ces problèmes ne sont pas flagrantes.

They are not faster horses.

Il n'y a pas de chevaux plus rapides.

They will require an enormous amount of

Il va nous falloir énormément

scientific ingenuity.

d'ingéniosité scientifique.

So, yes, we need to focus,

Donc, oui, nous devons nous focaliser,

yes, we need to concentrate,

oui, nous devons nous concentrer,

but we also need to remember that

mais nous devons aussi nous souvenir que

innovation, ingenuity, inspiration --

innovation, ingéniosité, inspiration,

these things come

ces choses se mettent en place

when we broaden our field of vision

quand nous élargissons notre champ de vision,

when we step back

quand nous reculons de quelques pas,

when we zoom out.

quand nous regardons de plus loin.

And I can't think of a better way to do this than

Et il n'y a pas de meilleure façon de faire ça

by studying the universe around us. Thanks.

qu'en étudiant l'univers autour de nous. Merci.

(Applause)

(Applaudissements)