Au tout début (c'est à dire avant l'explosion initiale précédant l'expansion de l'Univers), l'Univers se trouvait dans un "temps" et un "espace" aux dimensions inférieures à celles de l'échelle de Planck, donc dans des conditions que la physique actuelle n'est pas encore en mesure de décrire (Au passage, la longueur de Planck est de l'ordre de 10-35 cm et le temps de Planck est de l'ordre de 10-43s). La question qui se pose est de savoir si des phénomènes peuvent se produire en un temps plus court que celui de Planck ou dans des dimensions inférieures à la longueur de Planck. Selon le principe de la relativité générale d'Einstein, c'est l'énergie qui détermine la géométrie de l'espace-temps. À l'échelle de Planck, la courbure du temps pourrait se réaliser, et perdre par conséquent la linéarité que nous connaissons, en effaçant du même coup le principe de causalité. Le passé et le futur deviendraient alors des notions vides de sens : pour que l'Univers naisse, il faut qu'il atteigne des dimensions supérieures à celles de l'échelle de Planck.
Phase initiale de la création de l'univers :
Au moment où le temps commence, on suppose que la température de l'Univers (considéré en équilibre thermodynamique) devait être voisine de 1027 K, et que la matière était constituée d'un mélange de quarks, antiquarks et leptons (électrons, positrons, neutrinos). À t=10-6 s, l'Univers se serait dilaté et la température aurait suffisamment baissé (1013 K) pour permettre aux quarks de se regrouper en triplets, produisant ainsi des baryons (dont les protons et les neutrons), et pour provoquer l'association quark-antiquark constituant les mésons (muons, kaons et pions). Une radiation gamma aurait été émise lors des processus d'annihilation entre particules et antiparticules.
À t=1 s (et à une température supposée de 1010 K), les neutrinos cessèrent d'interagir avec le reste de la matière et la production de rayonnement photonique due aux annihilations électron-positron se poursuivit. Pendant les trois premières minutes, la température continua de baisser, et purent ainsi se produire certaines réactions nucléaires préliminaires: des protons et des neutrons libres se combinèrent pour former des noyaux de deutérium ; le couplage des noyaux de deutérium provoqua la formation de noyaux d'hélium, et se constitua également une faible quantité de lithium, donnant lieu à un plasma dense de noyaux et d'électrons. L'Univers effectua une telle expansion que les réactions nucléaires se raréfièrent, et les teneurs de ces éléments se stabilisèrent. Les températures descendirent alors à 104 K ; les électrons s'associèrent aux noyaux, produisant ainsi des atomes neutres. Les photons (plus nombreux que les baryons ayant survécu à la destruction avec l'antimatière) se joignirent au rayonnement électromagnétique créé, qui, de nos jours, constitue le fond diffus cosmologique, ou rayonnement du fond , refroidi à 2,7 K en raison de l'expansion. L'Univers était alors beaucoup plus dense que celui que nous connaissons actuellement.
Fin de l'ère photonique et début de l'ère baryonique
À la fin de l'ère photonique, l'Univers était "dominé" par la matière. L'ère baryonique, dans laquelle on se trouve encore aujourd'hui, commença alors avec un Univers refroidi et moins dense, qui devint neutre et permit la condensation du fluide cosmique en structures organisées : les galaxies et les étoiles.
Voila maintenant vous savez tout sur la formation des étoiles et des galaxies. En espérant vous avoir aidé a comprendre.
@+ !!
Benjamin