27. La découverte du Rayonnement Fossile.

Au début des années 1930, l'expansion de l'univers est un phénomène connu, mis en évidence par les travaux de Vesto Slipher, Edwin Hubble et George Lemaitre.

Ce dernier s'est à présent mis en tête de remonter aux origines de cette mystérieuse expansion. S'appuyant sur les équations de la relativité générale d'Einstein, il entame alors un long voyage mathématique vers le passé.

Il remonte ainsi le temps jusqu'à un âge où l'univers tout entier aurait été compacté en une sorte de sphère ultra dense de la taille du système solaire.

Cette sphère, il l'appelle l'atome primitif. Selon lui, cet atome primitif instable aurait soudainement explosé, entrainant l'expansion de l'univers et la création de tout ce qu'il contient. En proposant ce modèle cosmologique audacieux, George Lemaitre jette les bases de ce qui deviendrait un jour la célèbre théorie du Big Bang.

En 1948, George Gamow et Ralph Alpher de l'université de Washington poursuivent les travaux entamés par Lemaitre et s'évertuent à améliorer son modèle cosmologique.

Les deux hommes parviennent ainsi à se faire une idée assez précise de ce à quoi devait ressembler l'univers primordial : une soupe de matière et d'énergie très dense, très chaude et totalement opaque.

D'après leurs calculs, cette phase d'opacité initiale arrive à son terme au moment où le cosmos en expansion atteint une taille suffisante pour que l'énergie radiative puisse se diffuser librement, sans être systématiquement bloquée par la matière environnante.

C'est à ce moment que l'univers devient transparent et émet ses premières lumières.

Plus tard dans la même année, Alpher entame une longue collaboration avec Robert Herman de l'université Johns Hopkins.

Ensemble, ils émettent l'hypothèse que le cosmos baigne encore dans le rayonnement fossile de ces lumières originelles : un fond diffus de micro-ondes, vestige d'une ère révolue de l'Histoire de notre univers. Confirmé ce fond eut été un argument décisif en faveur de la controversée théorie du Big Bang ; mais étrangement personne ne va s'y atteler – en tout cas pas dans l'immédiat.

New Jersey, 1964.

Sur le site des laboratoires Bell, Arno Penzias et Robert Wilson sont engagés dans une série de tests destinée à évaluer les performances de leur toute nouvelle antenne. Munie de récepteurs micro-ondes ultrasensibles, cette dernière devrait permettre de mieux capter les signaux en provenance de l'espace. Seulement, il y a un problème : peu importe la partie du ciel vers laquelle ils pointent leur antenne ou l'heure à laquelle ils effectuent leurs mesures, les deux hommes relèvent à chaque fois le même mystérieux bruit de fond parasite.

Bien décidés à en identifier la source, ils passent en revue tout leur équipement et nettoient le moindre centimètre carré d'antenne, espérant ainsi se débarrasser des perturbations enregistrées.

Mais rien n'y fait : le problème n'est pas lié au matériel utilisé et des analyses complémentaires semblent même indiquer que sa source se situerait au-delà des limites de la galaxie. Pour Penzias et Wilson, c'est à n'y rien comprendre.

Au même moment, à 60 km de là, une équipe d'astrophysiciens de l'université de Princeton se prépare à ouvrir la chasse au fond diffus cosmologique.

Plus de 15 ans après Gamow, Alpher et Herman ; Robert Dicke, Jim Peebles et David Wilkinson ont compilés toutes les informations nécessaires à son indentification et souhaitent maintenant le traquer à l'aide d'un radiotélescope. Peebles a d'ailleurs rédigé un papier sur le sujet – papier qui par un heureux hasard finit entre les mains d'un certain professeur Bernard Burke.

Un heureux hasard car ce même professeur Burke se trouve être un proche d'Arno Penzias.

Les deux hommes sont en effet des amis et se rencontrent régulièrement. Quand Burke expose les recherches de Peebles à Penzias, ce dernier ne met pas longtemps à comprendre que le bruit parasite dont il tente de se débarrasser depuis des mois n'est autre que le rayonnement fossile que les astrophysiciens de Princeton cherchent eux à mettre en évidence.

La suite de l'histoire est assez prévisible.

Penzias et Wilson contactent sans tarder Princeton et, peu de temps plus tard, l'existence du fond diffus cosmologique est officiellement confirmée. Une découverte majeure dans l'histoire de la cosmologie puisqu'elle permettre à la théorie du Big Bang de s'imposer comme le plus crédible de tous les modèles cosmologiques.

En 1978, la découverte fortuite du rayonnement fossile vaudra à Arno Penzias et Robert Wilson le prix Nobel de physique.

Leur antenne n'aura malheureusement pas ce privilège mais sera néanmoins nommée « site historique national » par le ministère de l'intérieur des États-Unis d'Amérique.