C’est l’été : pas question de manquer les étoiles filantes ! Quand vous aurez découvert un endroit sans pollution lumineuse où les observer, ce sera l’occasion d’une expérience de pensée qui changera sans doute votre vie…

Couchés à même le sol, les yeux perdus dans le ciel noir qui scintillera bientôt de millions d’autres mondes, laissez-vous lentement gagner par le vertige. Vous n’êtes pas immobiles ! Allongés sur le vaisseau Terre, sous l’obscure clarté des étoiles vous allez maintenant ressentir son mouvement, sa vitesse fantastique dans le vide de l’espace. Allongés sur le « plancher de vaches », cramponnés au sol, que le voyage commence : nous sommes les passagers d’un vaisseau spatial qui se déplace dans l’univers. Tout d’abord, à quelle vitesse allons-nous vraiment ?

On file déjà à des milliers de km/h

Notre « bonne vieille Terre » n’est en effet jamais immobile : elle enchaîne les mouvements à toutes les échelles et dans toutes les directions, et quand on les combine, le résultat est… stupéfiant. Une série de calcul permet de s’en convaincre. Il faut d’abord tenir compte de la rotation de la Terre sur elle même, qui définit l’alternance de nos jours et de nos nuits. Ensuite de sa révolution autour du Soleil, celle de nos saisons. Mais notre étoile bouge aussi dans la Voie Lactée… Reprenons.

Premier mouvement : la rotation de la Terre sur son axe. À l’équateur, la surface de la planète tourne à environ 1 674 km/h. Plus vous vous rapprochez des pôles, plus cette vitesse diminue : elle est nulle exactement au pôle Nord et au pôle Sud. C’est impressionnant, mais ce n’est que le début.

Deuxième mouvement : notre planète tourne autour du Soleil en 365,25 jours, parcourant une orbite elliptique d’environ 940 millions de kilomètres. Pour boucler ce trajet en un an, la Terre doit maintenir une vitesse moyenne de 29,78 km/s, soit environ 107 200 km/h. C’est suffisant pour parcourir la distance Terre-Lune en moins de quatre heures.

Mais le Soleil lui-même ne reste pas en place. Il entraîne tout le système solaire, planètes, astéroïdes, comètes et nous avec, dans une orbite autour du centre de la Voie lactée. À une distance d’environ 26 000 années-lumière du centre galactique, le système solaire file à environ 220-230 km/s, soit près de 800 000 km/h. Il nous faut environ 240 millions d’années pour faire un tour complet de la galaxie. Une durée qu’on appelle une « année galactique ». Le Soleil n’en est donc qu’à sa 18eme ou 20eme orbite depuis sa naissance.

Notre Voie lactée fonce aussi à travers l’Univers

La galaxie d’Andromède M31

Mais ce n’est pas fini. Notre galaxie elle-même est en mouvement. Elle et sa voisine, la galaxie d’Andromède, actuellement distante de 2 millions et demi d’années lumière, s’attirent mutuellement, fonçant l’une vers l’autre à environ 400.000 km/h. A ce rythme, elles devraient entrer en collision dans 4 milliards d’années. Ce sera un beau spectacle !

On a découvert récemment que la Voie lactée se dirige aussi vers le superamas de la Vierge. Et que cet immense groupe se déplace au sein d’un encore plus vaste continent galactique auquel nous appartenons baptisé Laniakéa, qui signifie « immense horizon céleste », en hawaien. Au centre de Laniakea se trouve un grand attracteur vers lequel convergent des millions de galaxies. Et le grand attracteur lui-même file en direction d’un autre attracteur, le super amas de Shapley…

Mais des études (notamment publiées dans Nature Astronomy en 2017) ont montré aussi que la Voie lactée est aussi « poussée » dans la direction opposée par un immense vide cosmique (le grand répulseur), une région de l’Univers remarquablement vide de galaxies !

Au final : à quelle vitesse voyageons-nous ?

En prenant comme référentiel le fond diffus cosmologique (le « repos » le plus absolu que la physique moderne permet de définir) et en combinant différentes « vitesses », le calcul est déjà vertigineux :

• Rotation terrestre (équateur) : ~0,46 km/s
• Terre autour du Soleil : ~30 km/s
• Système solaire autour de la Galaxie : ~230 km/s
• Voie lactée à travers l’Univers : ~630 km/s

Ces vitesses ne s’additionnent pas simplement car elles ne vont pas toutes dans la même direction. Mais en ordre de grandeur, la Terre se déplace à environ 600-630 km/s par rapport au fond diffus cosmologique, soit environ 2,2 à 2,3 millions de km/h. Et vous vous croyez pressés ?

Vers l’infini

Position de notre superamas galactique (point rouge) dans Laniakea

Mais notre mouvement ne s’arrête sans doute pas là : il est probable que d’autres structures existent au delà de Lianakea, au delà du grand attracteur, accélérant encore notre course folle dans l’espace immense, prenant en compte des distances inimaginables. Nous n’en savons encore rien ni combien d’autres structures existent. C’est au delà de nos connaissances actuelles et de toute façon au delà de la limite de notre univers visible donc à jamais inconnaissable… On croit savoir que notre univers à une structure fractale et qu’il existe donc un très grand nombre de motifs imbriqués. La mise en évidence de Lianakea n’est peut-être que le première structure mise en évidence au sein de milliards d’autres…

Certains pensent que nous vivons dans un « multivers » où tous les possibles s’interpénètrent sans qu’il ne soit possible toutefois de passer d’un univers à l’autre. D’autres que nous vivons dans une simulation, d’autres encore dans un trou noir géant, notre réalité étant codée en deux dimensions sur l’horizon des évènement. La théorie des cordes prédit quant à elle un univers à 21 dimensions, la plupart minuscules, repliées sur elles-même comme les espaces de Calabi-Yau. En fait, on n’en sait rien !

Comme toujours en sciences, quand il y a plusieurs explications à un phénomène c’est qu’elles ne sont pas les bonnes. Tout comme en plongée souterraine, pour revenir vivant, je prévoyais la parade pour les 12 choses qui risquaient d’arriver et je rencontrais toujours la treizième…

Vitesse ou accélération ?

Nous traversons donc l’Univers à plus de 2 millions de km/h. Pas mal pour un voyage qu’on ne ressent même pas, n’est-ce pas ?  Mais alors, comment se fait-il qu’on ne rende pas compte de cette vitesse, sauf en pensée ?

Parce que ce que notre corps perçoit, ce sont les accélérations. Un freinage en voiture, un trou d’air en avion ou bien un virage sur la route.  Chacune de ces manifestations représente une accélération. Alors oui, la Terre tourne autour de la Galaxie, mais le rayon de courbure est si grand, qu’à notre échelle humaine, le trajet semble parfaitement rectiligne, et l’accélération ressentie est nulle. L’accélération à été étudiée en son temps par le physicien Mach qui inspira Einstein lors de ses travaux sur la relativité.

Les dix mille et une Nuits de l’univers

Pour finir, j’en profite pour vous signaler cet excellent livre, vertigineux à plus d’un titre, de David Elbaz : un astrophysicien de première bourre même s’il fait souvent le clown lors de ses conférences publiques. Livre duquel j’ai extrait ces quelques chiffres qui donnent le tournis !

La Terre et l’ensemble du système solaire tournent autour du centre de notre galaxie à la vitesse de 800 000 km/h. Pendant le temps qu’il vous a fallu pour lire cette phrase, nous avons parcouru la distance Paris-Lisbonne. Arrêtez-vous un instant sur cette idée. Prenez le temps d’y penser. Fermez les yeux et repensez à ce que vous venez de lire, la distance Paris-Lisbonne en 8 secondes, le tour de la Terre en 3 minutes !

La pensée circule dans notre cerveau à 400 km/h, ce qui est rapide en comparaison de la dimension d’un neurone. Mais notre vaisseau spatial Terre se déplace 2 000 fois plus vite que notre pensée, à l’intérieur de la Voie lactée ! Et malgré cela, il faut environ 220 millions d’années pour que nous en fassions le tour…

On ne connaît pas la date précise à laquelle la vie a émergé sur Terre, mais des découvertes récentes suggèrent que les premières cellules vivantes remonteraient à plus de 4 milliards d’années. Cela représente le temps qu’il nous faut pour effectuer 18 tours de la Galaxie. La vie sur Terre est donc âgée de 18 ans galactiques ! Elle est majeure… à l’échelle galactique.

Autres articles :

Sommes-nous seuls dans l’Univers ?

Une question qui taraude l’humanité depuis qu’elle lève les yeux vers le ciel étoilé. Pas...

France-désinfo : des fossiles découverts sur Mars ?

Heureusement que j’étais debout quand j’ai découvert cette brève de FranceInfo sinon je serais tombé...

Métaphysicon – Jean Pierre Petit

Métaphysicon – Jean Pierre Petit. C’est un ingénieur, physicien et vulgarisateur scientifique français, né le 5...

L’IA sur iPhone avec DrawThings

Dans le domaine de la création d’images par IA, nous avons déjà dit ici tout...

Le problème à trois corps et la théorie du chaos

Le problème à trois corps est sorti récemment sur la plateforme Netflix, et s’est retrouvé...

Alien : sur ce blog personne ne vous entendra crier…

Nous avons déjà tous déjà visionné de ces films « culte » qui nous ont marqué durablement....