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Cycle 1 : Structuration et évolution dans l’Univers
Article mis en ligne le 1er décembre 2013

par F.O
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Série de cours n°1 : Structuration et évolution dans l’univers (24 heures)

Un des résultats majeurs de l’astronomie et de l’astrophysique au cours des deux derniers siècles est la découverte, bouleversante et largement inattendue, que l’univers a une histoire, et que le cadre général de la manifestation physique n’est pas immuable. Cette série de cours se penche sur divers aspects de l’évolution des constituants de l’univers ainsi que de l’univers dans son ensemble.

Évolution du système solaire (6 heures) : Marcello Fulchignoni (Université Paris Diderot - Paris 7)

Le système solaire n’a pas toujours été cette horloge planétaire bien réglée que nous connaissons actuellement. Il est né il y a 4 milliards et demi d’années, sous forme de nébuleuse proto-stellaire, puis a constamment évolué, jusqu’à prendre sa forme actuelle, avec la formation de planétésimaux, puis de planètes à proprement parler. Son évolution ne s’est d’ailleurs pas arrêtée. Nous décrirons dans ce cours les différentes étapes de la naissance, de l’évolution ainsi que du destin ultime de notre système solaire, ainsi que de l’ensemble de ses constituants : Soleil, planètes, astéroïdes, comètes, mais aussi la poussière, qui a joué un rôle extrêmement important lors de sa naissance et de sa constitution.

Cours associés :
DEPAES_physique_C1_MF_1.pdf
DEPAES_physique_C1_MF_2.pdf

Évolution des étoiles (6 heures) : Sylvain Chaty (Université Paris Diderot - Paris 7)

Non seulement l’Univers évolue, mais aussi tous les astres qui le constituent : chacun a un passé, un présent et un avenir. Les étoiles naissent à partir de nuages de poussière, vivent un temps plus ou moins long selon leur masse, puis meurent dans des explosions plus ou moins catastrophiques, en donnant naissance à des astres dits compacts, aux propriétés insolites et extraordinaires. L’évolution des étoiles est indissociable de celle des galaxies, en tant qu’écosystème. Les galaxies elles-mêmes évoluent, et la nôtre -la Voie lactée- aussi : elles se forment, interagissent entre elles, grossissent, ou se fondent dans une autre, en se disloquant... Nous retracerons dans ce cours les différentes étapes de l’évolution des astres - principalement des étoiles et des galaxies - qui constituent notre Univers.

Évolution de l’univers (6 heures) : Jean-Christophe Hamilton (CNRS)

La cosmologie moderne repose sur le modèle du Big Bang qui décrit un Univers dynamique en expansion. À partir de la phase initiale dense et chaude, l’histoire de l’Univers est aujourd’hui assez bien comprise. Le modèle standard de la cosmologie permet d’expliquer le taux d’expansion à chaque instant en fonction du contenu matériel de l’Univers, de rendre compte de l’observation du fond diffus cosmologique et la manière dont la gravitation et l’expansion travaillent de concert pour former les structures denses que l’on observe autour de nous (galaxies et amas de galaxies). Ce cours décrira le modèle standard du Big Bang et les étapes importantes de l’évolution de l’Univers.

Cours associés :
cosmo2009.pdf
cosmo2009-II.pdf
cosmo2009-III.pdf

Nucléosynthèse (6 heures) : Etienne Parizot (Université Paris Diderot - Paris 7)

La matière telle que nous la connaissons aujourd’hui, avec la diversité de ses atomes et de ses molécules, n’existait pas aux tout premiers instants de l’univers physique. Ce cours relate l’histoire riche et fascinante de la génération des différents noyaux dans l’univers, au cours du big bang pour les noyaux les plus légers (nucléosynthèse primordiale), au sein des étoiles pour la plupart des noyaux courants (nucléosynthèse stellaire), lors d’explosions stellaires majeures pour la plupart des noyaux lourds (nucléosynthèse explosive), ou encore par la lente interaction des rayons cosmiques avec le milieu interstellaire pour les noyaux légers intermédiaires (nucléosynthèse spallative). Cette histoire de la genèse des noyaux sera l’occasion d’aborder divers aspects des processus physiques à l’œuvre dans l’univers. Les noyaux étant synthétisés, l’univers peut alors s’engager dans des processus de complexification d’un autre ordre, non plus nucléaires mais chimiques et biologiques, qui font eux aussi partie de l’histoire universelle de la matière sous ses différents aspects.

Cours associés :
nucleosynthese_parizot_1.pdf
nucleosynthese_parizot_2.pdf
nucleosynthese_parizot_3.pdf



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