1.1. Le big bang

L'origine connue de notre Univers se situe il y a 13.7 milliards d'années. A cet instant une explosion gigantesque (le big bang) se produit. Même aujourd'hui notre Univers continue de se disperser. On dit que notre Univers est en expansion. Il faudra attendre quelques centaines de milliers d'années ensuite pour que se forment les premiers atomes légers d'hydrogène, d'hélium et de lithium.

Les premières étoiles apparaîssent 100 millions d'années après le "Big bang". Lorsque par gravitation une masse importante de gaz se regroupe, la pression importante au centre et l'élévation de température déclenche une réaction nucléaire. L'étoile et née. Cette réaction nucléaire va produire la chaleur qui rendra cette étoile si brillante dans le ciel. Mais en plus cette réaction transformera peu a peu les atomes d'hydrogène (qui sont le carburant de l'étoile) en atomes plus lourds tels que : l'oxygène, le carbone, le fer, etc... Les étoiles très massives finissent par exploser en supernovæ (image ci-contre). Si les conditions sont idéales, c'est à partir de cette matière libérée que pourra naître la vie.

La naissance de notre système solaire commence par l'apparition du soleil au centre d'un nuage de gaz et de poussières, il y a 5 milliards d'années. Il est aujourd'hui à la moitié de sa vie. Ensuite ce sont formés les planètes, dont la Terre il y a 4.6 milliards d'années.

Naissance de notre système solaire en video

Les 8 planètes appartenant à notre système solaire se nomment dans l'ordre à partir du soleil :
(1) Mercure, (2) Vénus, (3) Terre, (4) Mars, (5) Jupiter, (6) Saturne, (7) Uranus, (8) Neptune.

Pour se souvenir de l'ordre dans lequel on trouve les planètes à partir du soleil, on peut écrire la phrase suivante :
Me Voici Toute Mignonne, Je Suis Une Nébuleuse. (Les lettres en rouges sont les premières lettres des planètes).
Les 4 premières sont appelées planètes Telluriques (semblable à a Terre), les 4 suivantes sont appelées planètes géantes gazeuses.

Les étoiles se regroupent en amas (paquet) que l'on appelle galaxie. Notre galaxie "la voie lactée" comporte environ 200 à 400 miliards d'étoiles. Son diamètre est d'environ 120 000 a.l (année lumière). Ci-dessous l'image d'une galaxie.

Dans notre univers on estime environ à 100 milliards le nombre de galaxies.

Le kilomètre n'est pas adapté pour la mesure des dimensions des galaxies. On préfère plutôt utiliser l'année lumière (symbole : a.l)

Une année lumière est la distance parcourue par la lumière, dans le vide (à la vitesse de 300 000 km/s), pendant une durée de un an.

Quelle est la distance en kilomètre d'une année lumière ?

Utilisons la relation : Soit encore en isolant la distance :
Remarque : On ne peut pas multiplier une vitesse en km/s avec un temps en année. Il est nécessaire d'avoir les mêmes unités de temps. Transformons donc l'année en seconde.

  Dans une minute il y a 60 secondes.
  Dans une heure il y a 60 minutes, donc 60 × 60 secondes.
  Dans une journée il y a 24 heures, donc 24 × 60 × 60 secondes.
  Finalement dans une année, il y a 365 jours, donc 365 × 24 × 60 × 60 secondes.

Le calcul nous donne alors : = 300 000 × 365 × 24 × 60 × 60 = 9,46 × 10¹² km.

Faisons l'approximation que 9,46 ≈ 10   Il vient alors d ≈ 10¹ × 10¹² ≈ 10¹³ km.
En conclusion :

L'ordre de grandeur d'une année lumière est de 10¹³ km.

Pour mesurer les distances dans notre système solaire, nous utilisons également "l'unité astronomique" (symbole : au).
L'unité astronomique correspond à la distance Terre-Soleil, donc 1 au = 150 millions de kilomètres.