Le prix Nobel de physique a été attribué cette année 2015 au Japonais Takaaki Kajita et au Canadien Arthur B. McDonald. Leurs travaux portent sur des particules élémentaires appelées neutrinos et c'est la 4e fois que ces particules attirent l'attention du monde. C'est dire leur importance ! Les deux chercheurs ont mis en évidence une bien curieuse propriété des neutrinos dont on peut attendre d'importantes conséquences aussi bien en physique qu'en astrophysique, comme nous voudrions vous le montrer.

Des étoiles aux amas de galaxies, rien dans l'Univers n'est éternel. Sur des échelles de temps démesurément longues, tous les objets que nous connaissions finiront pas disparaître dans le néant. Petite revue des scénarios possibles pour le très lointain futur.

La Terre au centre de l'Univers, une conception aberrante au XXIe siècle ? Pas pour les mouvements créationnistes, qui s'acharnent à nier les acquis de l'astronomie en conflit avec leurs convictions religieuses.

Pour expliquer la déraisonnable efficacité des mathématiques, Max Tegmark suggère une méthode radicale : considérer que le monde physique est purement mathématique.

A mesure que l'Univers se dilate et que les galaxies lointaines s'éloignent, leur lumière subit un décalage vers le rouge. L'énergie des photons étant proportionnelle à leur longueur d'onde, la lumière, et donc l'Univers, semble perdre de l'énergie, en contradiction avec le principe de conservation de l'énergie. Une interprétation correcte montre toutefois que la conservation de l'énergie n'a pas lieu de s'appliquer à l'Univers dans son ensemble.

Le modèle du Big Bang, qui décrit l'Univers et son histoire, est-il un colosse aux pieds d'argile ? Sa situation est en tout cas paradoxale. Il a été bâti sur deux pans bien testés de la physique moderne : la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein et le modèle standard de la physique des particules. Mais pour rendre compte de façon satisfaisante d'une grande variété d'observations, le modèle du Big Bang repose sur une hypothèse hardie, à savoir que 95 pour cent de l'énergie totale contenue dans l'Univers nous sont invisibles.

Au XXIe siècle, les cosmologistes dévoileront le mystère de la naissance de l'Univers. Prouveront-ils aussi l'existence d'autres univers ?

C'est une nouvelle fenêtre sur l'Univers ! Depuis les sommets d'Hawaï ou les plateaux du Nouveau-Mexique, des astronomes ont entrepris d'explorer l'Univers diffus avec la meilleure sensibilité possible. Nouvelles méthodes d'observation, nouveaux instruments : sous leur regard, le ciel se peuple de fantômes et le visage des galaxies change.

L'exploration de l'Univers est depuis quelques années une discrète révolution. A un rythme quasi quotidien, un pas de plus nous conduit vers la découverte de la première étoile et de la première galaxie. Il reste encore un long chemin à parcourir dans notre quête de la première lumière, car nous ne disposons que de quelques rares touches de lumière difficiles à interpréter...

Près d'un cinquième de l'Univers échappe à l'observation, dissimulé par les étoiles et par les poussières de la Voie lactée. Depuis quelques années, les astronomes voient à travers cette matière.

L'essentiel de la masse de l'Univers n'émet aucune lumière. Totalement invisible, cette matière de nature inconnue provoque d'infimes déformations de l'image des galaxies lointaines.