Ken Tapping, le 02 décembre 2009

Les observations sur l'expansion de l'univers laissent croire que celui-ci a vu le jour il y a environ 14 milliards d'années. L'âge de l'univers est un nombre très spécial, que nous aimerions certainement pouvoir vérifier d'une manière quelconque. L'expansion de l'univers est un test plutôt exotique, mais il en existe d'autres qui font appel à des expériences de physique fondamentale solidement établies.

Commençons par la datation isotopique. Les éléments radioactifs ont une caractéristique particulière : leurs atomes se détériorent à un rythme bien précis pour se transformer en autres éléments. Lorsque de la lave contenant des éléments radioactifs se solidifie, ces derniers s'y trouvent piégés, avec les sous-produits de leur désintégration. Il suffit de calculer la quantité d'éléments radioactifs et celle des produits de leur désintégration pour savoir depuis combien de temps ils sont immobilisés dans la roche.

La plupart des roches sur la Terre sont assez jeunes, car les mécanismes de la tectonique des plaques et de la subduction font qu'ils sont constamment recyclés. Toutefois, certaines roches semblent avoir échappé à ce processus. Jusqu'à présent, les plus anciennes se retrouvent dans le gneiss Acasta, dans le nord-ouest du Canada. Ces roches se sont solidifiées il y a 4,031 milliards d'années. Il est encore un peu tôt pour l'affirmer, mais ce record pourrait bien être battu par le gneiss Narryer, dans l'ouest de l'Australie. La solidification de ce gneiss remonterait à 4,4 milliards d'années!

Les expéditions Apollo ont rapporté 382 kilogrammes de roches lunaires sur Terre. Celles-ci avaient entre 2,5 et 3,2 milliards d'années. En général, les roches lunaires sont plus anciennes que la majorité des roches terrestres, car le phénomène de subduction s'est terminé il y a longtemps sur notre satellite.

Il est difficile d'établir l'âge exact de la Voie lactée, la galaxie dans laquelle nous nous trouvons. Néanmoins, on présume que celle-ci est au moins aussi vieille que l'étoile la plus ancienne qu'elle contient. Il suffit donc de trouver cette étoile. Les étoiles qui produisent toujours de l'énergie sont beaucoup plus jeunes que l'univers, ou encore il est difficile d'en déterminer l'âge avec précision. Cependant, il en est tout autrement des naines blanches.

Les astres comme le Soleil terminent leur vie en éjectant leurs couches extérieures dans l'espace pour laisser un noyau nu de la taille de la Terre, dépourvu de combustible mais extrêmement chaud. Calculer la rapidité à laquelle un tel noyau – une naine blanche – se refroidit en émettant des rayons de chaleur dans la froidure de l'espace est un exercice de base pour tout étudiant en physique, et ce phénomène est bien compris. Le télescope spatial Hubble et d'autres grands télescopes ont permis d'établir la température des naines blanches. Certaines datent d'il y a 13,2 milliards d'années. Aucune n'a une température inférieure à quelques milliers de degrés. Apparemment, notre galaxie et, sans doute, l'univers entier sont trop jeunes pour que des naines blanches se soient totalement refroidies.

Par les temps qui courent, l'argumentation scientifique sur l'âge exact de la Terre, du système solaire, de la Voie lactée et de l'univers est entachée d'erreurs possibles de l'ordre de quelques pour cent. À moins que quelqu'un ne tombe sur un phénomène très étrange, l'erreur ne devrait guère être plus élevée. Toutefois, les chercheurs étant ce qu'ils sont, ils redoublent d'efforts pour trouver ce phénomène. C'est cela, la science.