Le Soleil pèse 1,99 x 10 puissance 27 tonnes, la Voie lactée 10 puissance 39 tonnes. Et l'univers dans son ensemble? | NASA via Unsplash
Le Soleil pèse 1,99 x 10 puissance 27 tonnes, la Voie lactée 10 puissance 39 tonnes. Et l'univers dans son ensemble? | NASA via Unsplash

Savez-vous combien «pèse» l'univers?

Tout est une question d'observation.

Dans l'espace, pas évident de se peser. Pourtant, en décembre, des scientifiques ont publié une estimation précise de la masse de la Voie lactée. Elle serait équivalente à 890 milliards de soleils, avec une marge d'erreur d'environ 10%. La majorité de cette masse est composée de matière noire, les astres et planètes ne représentant «que» 60 milliards de soleils.

Il faut rappeler ici la différence entre poids et masse. La masse renvoie à la quantité de matière présente dans un corps, tandis que le poids correspond à l'action de la force de gravitation sur ce corps. Toutefois, la mesure de la masse dans l'espace repose principalement sur l'observation des forces gravitationnelles entre ce corps et un objet plus massif.

Un peu plus près des étoiles

Historiquement, le premier corps dont la masse a été mesurée a été la Terre. Au XVIIe siècle, Isaac Newton avait observé que les corps exercent une force d'attraction les uns sur les autres, corrélée à leur masse. En 1798, le physicien britannique Henry Cavendish s'est appuyé sur ce principe pour déterminer la densité de la Terre à l'aide d'une balance de torsion, donc sa masse.

Sachant que le Soleil exerce une attraction suffisante pour faire tourner la Terre –dont la masse était désormais connue– autour de lui en environ 365 jours, d'autres scientifiques ont pu mesurer la masse de l'astre. Celle-ci connue, les masses des planètes du système solaire ont pu être mesurées à leur tour, grâce à la durée de leurs gravitations autour du Soleil.

Si l'on s'éloigne suffisamment du centre d'une galaxie, on peut observer que les étoiles gravitent autour d'elle à une vitesse similaire. Cela a conduit à la découverte de la matière noire dans les années 1970.

Ces étoiles étaient trop éloignées d'autres corps pour que ceux-ci exercent une attraction sur elles, mais elles gravitaient néanmoins; les galaxies comprenaient donc «quelque chose» doté de masse, qui faisait graviter ces étoiles lointaines. Ainsi, les masses des galaxies ont pu être mesurées à leur tour en observant ces astres périphériques.

À quels chiffres parvient-on? Les planètes du système «pèsent» entre 1021 et 1024 tonnes. Le Soleil: 1,99 x 1027tonnes (soit 99,8% de la masse du système solaire). La Voie lactée: 1039 tonnes. Et l'ensemble de l'univers observable: 1,5 x 1050 tonnes. Soit environ 63.000 milliards de milliards de soleils.

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