Astrophysique pour la Licence (PHY2003L)

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Responsable de l'UE : Y. Copin

Le cours présente l’évolution de la complexité dans l'univers, en commençant par un état homogène après le Big Bang, où de petites fluctuations ont entraîné des accumulations de matière. Ces processus ont conduit à la formation des proto-galaxies, des structures qui, au fil du temps, se sont complexifiées.

À partir d’un nuage de gaz homogène, les proto-étoiles se forment et agissent comme des "usines" à éléments, enrichissant ainsi le contenu chimique de l'univers et des galaxies. Les proto-planètes se forment également à partir de cette matière, s’organisant autour de leurs étoiles selon des principes physiques spécifiques. Cette dynamique contribue à la structuration des galaxies : les galaxies spirales contiennent des étoiles jeunes, chaudes et bleues, tandis que les galaxies elliptiques, dépourvues de gaz interstellaires, sont composées principalement d'étoiles vieilles et orangées.

À grande échelle, les galaxies se regroupent en structures filamentaires de plus en plus complexes, et leurs collisions modifient leur forme, transformant des galaxies elliptiques en spirales et vice versa. Ce processus est lié à l’évolution interne des populations d’étoiles et à l’enrichissement du milieu interstellaire, caractérisant ainsi la formation et l’évolution des grandes structures galactiques.

Environ à mi-chemin de l’âge de l'univers, le milieu interstellaire a accumulé suffisamment de molécules carbonées pour permettre l’apparition d’une nouvelle forme de complexité : l’eau, la vie, et la biodiversité (plantes, arbres, oiseaux, etc.).

Ce processus de transformation, d’un univers initialement simple et homogène, composé d'atomes basiques, vers un univers diversifié, caractérisé par des contrastes de température, de couleur, de composition chimique et des molécules complexes, marque un changement majeur dans la structure et la dynamique de l’univers.

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