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Les températures les plus chaudes et les plus froides de l’Univers


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NASA/International Space Station

En tant qu’êtres humains, nous sommes les premiers à savoir que sur notre planète, les températures varient grandement d’un endroit à un autre, ou d’une saison à une autre.

Contrairement à notre corps qui ne supporte que très mal la fièvre, les brûlures, ou, à l’inverse, l’hypothermie et le froid glacial, il faut savoir qu’il n’en va pas de même pour la majorité des éléments qui nous entourent.

La question qui se pose alors est celle de savoir à quel point les températures peuvent-elles être élevées ou basses dans notre Univers.

Et si vous avez instinctivement pensé au Soleil, sachez que vous n’êtes pas au bout de vos surprises…

Quand la chaleur n’est pas ce que l’on croit

Vaste et infini, la communauté scientifique s’accorde à dire que l’Univers du moins tel que nous pouvons l’observer aujourd’hui, s’étend à quelque 93 milliards d’années-lumière.

En d’autres termes, son diamètre est estimé à environ 880 000 milliards de milliards de kilomètres, ce qui, évidemment, laisse place à des fluctuations de températures particulièrement conséquentes.

Régie par des lois et principes fondamentaux constants, la physique qui anime ce même Univers est cependant la même, et ce, peu importe l’endroit où l’on se trouve.

Par contre, ce n’est pas parce qu’elle est éternelle et pérenne qu’elle ne comporte pas de limites, et en matière de chaleur, celle-ci se nomme la température de Planck.

Pour avoir un ordre d’idée, elle s’élève à 1 417 x 10³² degrés Celsius, ou 141 700 milliards de milliards de milliards de degrés, tandis que le point le plus bouillonnant du Soleil atteint à peine les 15 millions de degrés, ce qui est considérablement moins que les 5,5 milliards de degrés que les scientifiques du Grand collisionneur à hadrons en Suisse ont pu créer en écrasant des ions de plomb entre eux.

Bien sûr, rien dans ce monde ne peut égaler la température limite de Planck, au-dessus de laquelle toutes les lois de la physique telle que nous la connaissons s’effondreraient.

Mais aussi surprenant cela puisse paraître, il a existé malgré tout un endroit, où plutôt un moment, durant lequel l’Univers était le plus chaud : sa toute première fraction de seconde, durant laquelle elle avoisinait les 1 000 milliards de milliards de degrés.

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NASA’s Marshall Space Flight Center, Flickr

Notre Galaxie, cette grande frileuse

Au regard de toutes ces températures qui se veulent non pas simplement « chaudes » mais qui dépassent de loin l’entendement humain, nous serions naturellement amenés à penser que de la même manière, les températures les plus froides jamais enregistrées dans notre Galaxie comportent une suite presque infinie de zéros.

Et bien détrompez-vous, car selon les lois immuables de la physique, et plus particulièrement celles de la thermodynamique, il est strictement impossible de dépasser le zéro absolu, qui se situe exactement à -273,15 degrés, correspondant également à la base de l’échelle Kelvin (0 Kelvin étant donc égal à -273,15 degrés Celsius).

 

D’ailleurs, à l’heure actuelle, il n’a encore jamais été atteint, si bien que le record de la température la plus froide est détenu, artificiellement certes, par les chercheurs du MIT depuis 2003 grâce à la technique dite du refroidissement d’atomes par laser et qui équivaut exactement à 500 nanoKelvin, soit à 500 milliardième de degré près du zéro absolu.

Par contre, en ce qui concerne les objets ou les lieux (purement) naturels les plus froids, on retrouve la Nébuleuse du Boomerang dont la température s’élève à seulement 1 Kelvin (environ -272 degrés Celsius).

Située à pas moins de 5 000 années-lumière de notre planète, les scientifiques pensent que s’il y fait si froid, c’est avant tout parce qu’elle abrite en son sein deux géantes rouges (autrement dit deux étoiles) en fin de vie.

Et pour creuser davantage le sujet, n’hésitez pas à consulter l’infographie réalisée en 2013 par BBC Future qui met en exergue aussi bien les températures les plus froides que les plus chaudes que la Galaxie n’ait jamais eu lieu de connaître…