" Infinis... "

Où suis-je ? Petite question banale et pourtant chargée de métaphysique à laquelle les hommes tentent de répondre depuis la nuit des temps. Les plus pragmatiques d’entres vous me diront quelque part en France. Seulement savez-vous quelle place nous occupons dans l’univers ? Quelle immensité se cache derrière ce terme si vaste ? Depuis les premiers âges de l’homme, les astrophysiciens s’efforcent de répondre à ces questions existentielles. Cet exposé vous donnera un bilan des connaissances actuelles, ainsi qu’un aperçu vertigineux des dimensions dans lequel nous évoluons …

Commençons notre voyage. Bon, de la Terre qu’est-ce que je vois ? Le Soleil pardi ! C’est l’objet central qui nous servira de repère dans ce voyage ascensionnel .Il est situé à 150 millions de kilomètres de notre planète bleue… Oui il est vrai que de telles dimensions sont difficiles à appréhender. C’est pourquoi tout au long de l’article nous introduirons des comparaisons à notre échelle pour nous rendre conscient des dimensions en jeux.

Notre Terre possède un diamètre d’environ 12 700 kilomètres, dimensions raisonnables comparées aux quelques 1,4 millions de kilomètres de diamètre du Soleil. Si l’on décide de représenter le Soleil par un pamplemousse de 11,7 centimètres de diamètre, la Terre ne serait pas plus grosse qu’une minuscule tête d’épingle de 1 millimètres et se trouverait à 25 mètre de celui-ci.

De plus, notre planète est sous son influence permanente, elle tourne autour de lui, piégée depuis 4 milliards d’années dans une danse quasi éternelle. Il est tellement gros que tout les corps près de lui subissent le même sort que notre planète. Nous donnons ainsi un nom au système qui englobe tout les objets sous l’influence du Soleil : le Système Solaire. Parmi ces corps massifs sous son influence, nous avons, dans l’ordre du plus proche au plus éloigné du soleil : Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Neptune, Uranus, Pluton.

Dans le modèle présenté précédemment, Saturne, la deuxième plus grosse planète de notre système après Jupiter et la dernière planète visible à l’œil nu la nuit, serait une bille de 1 centimètre et serait située à 237 mètres de notre Pamplemousse-Soleil.

Pluton lui serait comparable au diamètre d’un cheveu (0,1 millimètre) situé à 1 kilomètre du Soleil…

Le Système Solaire s’étend sur une distance de 20 milliards de kilomètres. Au delà de cette limite, nous ne sommes plus dans le Système Solaire mais dans le milieu interstellaire (en simplifiant un tant soit peu, il est vrai). En effet les autres objets que nous voyons depuis notre petite planète sont les étoiles. Le milieu interstellaire est l’espace séparant les différentes étoiles (dont notre Soleil fait partie).

L’étoile la plus proche de nous est Alpha du Centaure (Proxima Centauris). Elle se trouve à une distance de 4,2 années-lumière* (4.10^13 kilomètres) de notre Soleil.

Pour se faire une idée plus claire de la distance nous allons changer d’échelle. A présent le Système Solaire sera de la taille de notre tête d’épingle du début, autrement dit 1 millimètre de diamètre. Alpha du Centaure serait ainsi à 1 mètre de lui.

Prenons encore un peu de hauteur … Nous voyons notre soleil bouger ! Il tourne en effet autour d’un centre nommé le centre galactique.

Des milliards d’étoiles tournent comme lui autour de ce centre. Tout comme le Système Solaire avec la Terre tournant autour du Soleil, nous pouvons rassembler ces étoiles en rotation en un système appelé La Galaxie, ou Voie Lactée. Toutes les étoiles (et le gaz) contenues dans la Galaxie subissent l’influence gravitationnelle du centre galactique et tournent autour de ce dernier. En comparaison, notre « Système Solaire-tête d’épingle » serait perdu à la périphérie d’une sphère aussi grande que la distance séparant Paris et Rouen (approximativement 100 kilomètres)

L’aventure ne s’arrête pas là ! Tout comme notre Système Solaire est un système stellaire parmi des milliards, notre Galaxie contenant ces systèmes n’est pas isolée ! Elle est située à côté de plusieurs autres galaxies contenant elles aussi des milliards de systèmes stellaires. On appelle ces ensembles pouvant contenir des dizaines de galaxies des groupes de galaxies. Le notre, appelé le Groupe Local, rassemble plus de 30 galaxies dont notre bonne vieille Voie Lactée, deuxième plus grosse derrière la galaxie d’Andromède. Ce groupe de galaxies mesure quelques 10 millions d’années lumières (10^20 kilomètres).

Si nous décidons à nouveau de changer l’échelle de notre modèle en donnant à la Voie Lactée la dimension de la tête d’épingle, le Groupe Local serait équivalent au pamplemousse de 10 cm avec la tête d’épingle plantée à l’intérieur …

Ces groupes de galaxies peuvent aussi se rassembler pour former ce que l’on appelle des clusters ou amas de galaxies, imbriqués eux-mêmes dans des super clusters (ou supers amas). Nous vivons ainsi dans une extrémité du Formax Cluster, s’étalant sur 20 millions d’années lumières ( 2 .10^20 kilomètres), et qui est le deuxième plus gros cluster du Virgo SuperCluster (ce Super Cluster mesure 110 millions d’années lumières soit 10^21 kilomètres).

Pour reprendre notre analogie de la tête d’épingle, Le Formax Cluster serait un beau ballon de 20 centimètres de diamètre et le Virgo Supercluster serait ainsi une sphère de 1 mètre …

Il existe bien sûr, des millions de super amas. Par conséquent, nous regroupons ces différents super amas en complexe de super amas.

Nous vivons ainsi dans le Pisces-Cetus SuperCluster Complex qui s’étend sur 1 milliard d’années-lumière (soit 10^22 kilomètres). A coté de la petite tête d’épingle qu’est notre galaxie, le complexe de super cluster de Pisces Cetus est un immeuble de 10 mètres.

Le plus gros objet de l’Univers est sans doute le Sloan Great Wall. C’est un filament cosmique géant formant un mur de galaxies. En effet, à la plus grande échelle qu’il nous est possible de concevoir, la structure de l’univers ressemble à celle d’une éponge. Les galaxies se regroupent en filaments et se croisent dans un maillage complexe (voir photo). Le Sloan Great Wall mesure 1,3 milliards d’années lumières soit 1,3 10^22 mètres.

Notre limite de l’observation de l’Univers s’arrête à 93 milliards d’années lumières. Nous estimons cependant sa taille à 160 milliards d’années lumières. Face à ces dimensions, notre Galaxie tête dépingle serait perdue dans une sphère de 1 kilomètre de diamètre …

De telles grandeurs ne peuvent amener qu’à s’interroger sur notre condition et à relativiser les problèmes dit de « taille » … Après tout nous ne sommes qu’un grain de sable perdu dans un désert grand comme le Sahara … qui serait à son tour un grain de sable perdu dans un « Super Sahara » … Oups j’ai le vertige …

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--> Pour retrouver toutes les échelles de l’Univers et leur structure associée voir le lien de APOD ici.

--> Lien IMCCE sur les structures des l'Univers là.

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* année-lumière : La distance que parcours la lumière pendant une année soit environ 9,47 10^12 km (10 000 milliards de kilomètres...)