Voir la source de Température de l'Univers

En raison de la très faible [[masse volumique|densité]] [[Densité de l'Univers|moyenne]] de la [[matière]] dans l'[[Univers]], et malgré l'existence de corps extrêmement chauds, la '''température moyenne de l'Univers''' est celle du rayonnement fossile ([[fond diffus cosmologique]]), soit {{unité|2,7260|±=0,0013|K}} ({{Unité|-270,424 ± 0,0013 °C}})<ref>{{article| langue=en| nom1=Fixsen| prénom1=D. J.| titre=The Temperature of the Cosmic Microwave Background| périodique=[[The Astrophysical Journal]]| volume=707| numéro=2| année=2009| pages=916-920| arxiv=0911.1955| bibcode=2009ApJ...707..916F| doi=10.1088/0004-637X/707/2/916}}.</ref>.

La notion de "température de l'univers" n'est pas triviale et nécessite une définition. L'univers est constitué essentiellement d'[[espace (cosmologie)|espace vide]] et l'espace vide ne possède pas en soi une température <ref>{{Lien Web|url=https://fondation-lamap.org/node/6531|titre=Quelle température fait-il dans l'espace ?|site=fondation-lamap.org}}</ref>. Il est donc nécessaire de définir la température (moyenne) de l'univers comme étant la température que prendrait (en moyenne) un objet matériel en [[équilibre thermique]] à un point donné de l'univers. La plupart des points de l'univers étant très éloignés des sources de chaleur, la principale source d'énergie thermique hors de ces sources de chaleur est (de loin) le [[fond diffus cosmologique]]. Comme celui-ci est extrêmement [[Isotropie (cosmologie)|isotrope]], et présente toutes les caractéristiques du rayonnement d'un [[corps noir]], la température de l'univers est donc assimilée à la température du rayonnement fossile<ref name="ae">{{Lien Web|url=https://bigthink.com/starts-with-a-bang/universe-temperature/|titre=Ask Ethan: How do we know the Universe’s temperature?|site=bigthink.com}}.</ref>.

Même s'il existe d'autres énergies existant à chaque point de l'univers que le fond diffus cosmologique, comme l'[[énergie noire]], la [[matière noire]], les [[neutrino]]s.. voire l'[[énergie du point zéro]], seuls les photons (et donc le fond diffus), parmi ces sources d'énergie, sont en mesure de réaliser des [[transferts thermiques]] sur un objet matériel<ref name="ae"/>.

== Décroissance de la température ==

La température de l'univers a été extrêmement élevée juste après le [[Big Bang]], par exemple de l'ordre de {{unité||e=32|K}} à la fin de l'[[ère de Planck]] ({{unité||e=-43|s}} après le Big Bang). Ensuite elle n'a pas cessé de diminuer, en relation directe avec l'[[expansion de l'Univers]] ([[compression et détente adiabatique|détente adiabatique]]). La température est en particulier passée au-dessous de {{unité|3000 K}} environ {{unité|380000 ans}} après le Big Bang, ce qui a enclenché la [[Recombinaison (cosmologie)|Grande recombinaison]] et l'émission du [[fond diffus cosmologique|rayonnement cosmologique]].

En 2022, la température de l'univers un milliard d'années après le [[Big Bang]] a pu être mesurée à a peu près {{Unité|20|K}}, confirmant que l'univers s'est refroidi très rapidement après le Big Bang<ref>{{Lien Web|url=https://www.cnrs.fr/fr/un-nuage-deau-cosmique-revele-la-temperature-de-lunivers-jeune|titre=Un nuage d'eau cosmique révèle la température de l'Univers jeune|site=www.cnrs.fr}}</ref>.

La température de l'univers il y a 7.2 milliards d'années a été mesurée à {{unité|5.1|K}} en mesurant la température de molécules de gaz dans une galaxie éloignée de cette distance, provoquant un effet de [[lentille gravitationnelle]] de la lumière du [[quasar]] lointain<ref>{{Lien Web|url=https://www.observatoiredeparis.psl.eu/spip.php?page=imprimer&id_article=402&lang=fr|titre=Taking the temperature of the Universe|site=www.observatoiredeparis.psl.eu}}</ref>.

Selon le [[modèle ΛCDM]], la température {{math|''T''{{ind|r}}}} de l'Univers (exprimée en {{abrd|MeV|million d'électronvolts}}<ref group=alpha>Quand on parle d'une [[Électronvolt#Unité de température|température exprimée en MeV]] il s'agit en fait de <math>k_\mathrm BT</math> où <math>k_\mathrm B</math> désigne la [[constante de Boltzmann]] : {{unité|1 MeV}} = {{unité|11,605 e9 K}}.</ref>) a décru au cours du temps {{mvar|t}} (compté depuis le Big Bang, exprimé en [[seconde (temps)|secondes]]) suivant la relation approximative<ref name=Galli2013>{{article| langue=en| titre=The Dawn of Chemistry| auteur1=Daniele Galli| auteur2=Francesco Palla| périodique=Annual Review of Astronomy and Astrophysics| volume=51| date=13 juin 2013| pages=163-206| doi=10.1146/annurev-astro-082812-141029| arxiv=1211.3319v1}}.</ref> :
:<math>T_\mathrm r\,(\mathrm{MeV})\approx\frac1\sqrt{t\,(\mathrm{s})}</math>

== Voir aussi ==
* [[Histoire de l'Univers]]
* [[Recombinaison (cosmologie)]]
* [[Fond diffus cosmologique]]

== Notes et références ==
=== Notes ===
{{références| groupe=alpha}}

=== Références ===
{{références}}

{{portail| cosmologie| astronomie| sciences de la Terre et de l'Univers}}

[[Catégorie:Température]]
[[Catégorie:Univers]]

[[Catégorie:Fond diffus cosmologique]]