Nous connaissons relativement peu de choses sur notre Univers, les progrès fulgurants de la science et les nouvelles technologies amènent autant de questions que de réponses. Le Cosmos est infiniment vaste et tout aussi complexe. Qu’est-ce qui le compose? L’Univers est-il vraiment infini? Voici quelques mystères qui fascinent les scientifiques!

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Notre Univers semble s’agrandir constamment

Lorsque l’on parle de l’Univers comme d’une chose infinie, c’est que son expansion est constante, et celle-ci s’accélère. La Voie lactée, tout comme les autres galaxies, est inexorablement propulsée à grande vitesse à travers l’espace. 

En 2013, des scientifiques ont établi, avec une marge d’erreur de 0,4 %, que l’Univers est une surface plate, un peu comme une feuille de papier. 

Une représentation artistique de l'Univers observable. Image : Wikipedia, Pablo Carlos Budassi  

Cette « feuille » est bien particulière. Elle ne cesse de s’agrandir et nous ne savons pas où nous nous situons sur celle-ci ni quelle est sa taille actuelle. Il pourrait même y avoir d’autres feuilles, d’autres univers.

Le diamètre de l’Univers que nous connaissons s’étend sur une distance d’environ 93 milliards d’années-lumière. Il s’agit de l’Univers observable, mais des galaxies bien plus lointaines existent certainement. 

Le télescope spatial James Webb permettra bientôt d’observer les premières lueurs, les étoiles et les galaxies qui se sont formées seulement 300 millions d’années après le Big Bang, ce qui pourrait fournir des données intéressantes sur la taille de notre Univers et son origine.

La composition de l’Univers est en grande majorité inconnue

Seulement 5 % de la matière qui compose notre Univers, ses galaxies, ses étoiles et ses planètes est observable et connue. Les 95 % restants sont un mystère que les scientifiques ont divisé en deux parties : la matière sombre (27 %) et l’énergie sombre (68 %).

La matière sombre est invisible, mais des scientifiques ont tenté de la représenter dans cette image. Image : NASA

Selon la National Aeronautics and Space Administration (NASA), plus de choses sont « inconnues que connues » par rapport à ces deux composantes de l’Univers. Les scientifiques se doutent de l’existence de celles-ci simplement parce qu’elles sont nécessaires pour appuyer certaines grandes théories, comme celle sur la gravité émise par Albert Einstein, qui balisent jusqu’à maintenant nos connaissances sur le fonctionnement de l’Univers. 

L’énergie et la matière sombre seraient notamment des composantes du « vide » interstellaire, elles affecteraient à leur manière l’expansion de l’Univers et l’attraction gravitationnelle des corps célestes.
 

Des ondes radio nous proviennent du fin fond du Cosmos

Quelle est la nature de ces étranges ondes radio qui nous proviennent de l’espace depuis plus de 10 ans? Détectés à répétitions par des observatoires, ces signaux en rafales de quelques millisecondes, nommés sursauts radio rapides (FRB), parviennent jusqu’à nos instruments et laissent les scientifiques perplexes.

Les théories sur leur nature sont multiples. De nombreux objets célestes pourraient peut-être émettre ces FRB : il pourrait s’agir de sursauts gamma aléatoires ou encore d’ondes émises par l’activité de trous noirs ou d’étoiles en tout genre comme les magnétars ou les pulsars. 

Un peu partout dans le monde, des télescopes spécialisés scrutent le firmanent à la recherche d'ondes radio. Photo : iStock

En octobre 2021, de telles ondes provenant du centre de notre Voie lactée ont été détectées. Le signal, baptisé ASKAP J173608.2-321635, ne correspond à aucun type d’étoiles connu et il est encore à ce jour un mystère total pour les scientifiques.

Pour l’instant, aucune théorie n’est totalement écartée quant à la nature de ces ondes radio. Le projet Breakthrough Listen vise à repérer et à analyser celles-ci, dans le but de découvrir si elles proviennent d’une autre civilisation.

Les scientifiques ne s'entendent pas sur la nature du visiteur interstellaire Oumuamua 

Le passage d'Oumuamua restera sans doute longtemps marqué dans notre mémoire collective. Ce fameux « cigare extraterrestre » qui est passé relativement près de la Terre en octobre 2017 est le premier objet interstellaire formellement identifié dans notre système solaire.

Sa propulsion inhabituelle et sa forme particulière continuent de fasciner les scientifiques. 

Une représentation artistique de l'objet interstellaire Oumuamua. Image : NASA

Avi Loeb, un professeur d’astrophysique de l’Université Harvard, est même allé jusqu’à affirmer en 2021 que l’objet en question était probablement une sonde extraterrestre. Ses propos ont depuis été vivement critiqués par la communauté scientifique, mais l’expert maintient toujours sa théorie.

Une autre théorie plus acceptée par les spécialistes stipule qu’il s’agirait probablement tout simplement d’un gros morceau de roche et de glace, propulsé de la même manière qu’une comète. Un voyageur naturel et inanimé, certes, mais tout de même fascinant d’un point de vue scientifique!

Y a-t-il de la vie ailleurs dans l’Univers? 

C’est sans doute l’un des plus grands mystères de l’Univers, en plus d’être une question fondamentale pour l’espèce humaine. 

Mathématiquement, il serait extrêmement improbable que la Terre soit le seul endroit où la vie s’est développée dans l’Univers. Il est estimé que notre galaxie renferme à elle seule plus de 100 milliards de planètes et que l’Univers observable est composé d’au moins deux billions (2000 milliards​) de galaxies. 

Parmi ce nombre incalculable de planètes, il serait donc bien étonnant que la Terre soit unique en son genre.

Le champ ultraprofond de Hubble montre bien la quantité astronomique de galaxies dans notre Univers. Photo : Hubble / NASA

On sait aussi que plusieurs exoplanètes, dans des systèmes solaires voisins, pourraient être propices à la vie. Pour être considérées ainsi, ces planètes doivent entre autres être dans la zone dite habitable de leur système solaire : une distance parfaite par rapport à la taille de leur soleil, ni trop près ni trop loin.

Il faut aussi considérer que tout ce que nous connaissons de la vie repose sur nos observations terrestres; il se pourrait bien que certaines formes de vie se soient adaptées à des environnements totalement différents de ceux que nous connaissons sur Terre.

Cependant, même si la vie s’est probablement développée ailleurs dans l’Univers, la distance qui nous sépare des autres systèmes solaires est si vaste qu’il se pourrait très bien que l’on ne puisse jamais confirmer hors de tout doute que d’autres planètes dans l’Univers sont habitées.

En observant les exoplanètes avec de nouveaux outils, le télescope spatial James Webb fournira bientôt de meilleures données pour la recherche de formes de vie extraterrestres. Il permettra entre autres d’analyser en détail l’atmosphère de certaines planètes pour y détecter la présence de méthane, un signe prometteur d’activité biologique.