Poussière d’étoiles
Au commencement, il n’y avait ni matière, ni lieu où la mettre. Tout ce dont vous êtes fait, chaque atome, a été forgé plus tard, dans le feu des étoiles.
Faites l’effort, un instant, d’imaginer rien. Pas une pièce sombre et vide. Une pièce, c’est déjà trop : il faudrait un espace pour la contenir, et cet espace n’existe pas encore. Pas de silence non plus, car le silence dure, et il n’y a pas encore de temps pour qu’il dure. Voilà où commence notre histoire, il y a treize milliards huit cents millions d’années : non pas dans le vide, mais avant le vide lui-même.
Puis, en un point sans lieu, tout se met à exister d’un coup : l’espace, le temps, l’énergie. On appelle cet instant le Big Bang, et le nom est trompeur. Ce ne fut pas une explosion dans l’espace, projetant des débris dans un décor préexistant. Ce fut l’espace lui-même qui se mit à gonfler, partout à la fois, emportant tout avec lui. Il n’y a pas de « centre » de cette explosion, pas plus qu’il n’y a de centre à la surface d’un ballon qu’on gonfle. Le centre, en un sens, est partout, y compris ici, sous vos yeux.
Ce chapitre raconte les premières briques : comment, de cette pure énergie, sont nées la matière, puis la lumière, puis les atomes dont vous êtes fait. Ne cherchez pas encore d’êtres vivants, ni même de planètes. Cherchez seulement d’où viennent les ingrédients, car, littéralement, ils viennent de très loin.
Bascule 1 — de l’énergie à la matièreLe premier instant
Dans sa toute première fraction de seconde, l’univers est un enfer inimaginable : infiniment dense, infiniment chaud. À ces températures, les quatre forces qui gouvernent aujourd’hui toute chose (la gravité, l’électromagnétisme, et les deux forces nucléaires) ne font qu’une. En refroidissant, l’espace en expansion les laisse se séparer, une à une, comme l’eau qui gèle fait apparaître des cristaux. Chacune, en se détachant, fixe une règle du jeu qui vaudra pour l’éternité.
Puis l’énergie se fige en matière. Car matière et énergie sont deux formes d’une même chose : c’est tout le sens de la plus célèbre équation de la physique. À mesure que l’univers tiédit, une part de son énergie se cristallise en particules. Mais un mystère se joue là, sans lequel vous ne seriez pas en train de lire.
Au bout de trois minutes, pas davantage, l’univers a assez refroidi pour que les particules survivantes s’assemblent en premiers noyaux. Le résultat est d’une simplicité déroutante : presque uniquement de l’hydrogène (le plus léger des noyaux, un seul grain) et un peu d’hélium. Rien du carbone de vos cellules, rien de l’oxygène que vous respirez, rien du fer de votre sang. Tout cela manque encore. L’univers naissant est un immense nuage de gaz, monotone et sans relief. Il faudra des astres pour en faire autre chose.
Bascule 2 — l’univers devient transparentLa première lumière
Pendant longtemps, près de 380 000 ans, l’univers reste opaque. Il est si dense et si chaud que la lumière n’y avance pas : à peine émise, elle heurte une particule, rebondit, se perd. Imaginez un brouillard lumineux dont on ne verrait jamais le bout.
Puis vient un seuil. En refroidissant encore, les noyaux capturent enfin les particules légères qui les entouraient et forment les premiers atomes complets, électriquement neutres. D’un coup, la lumière cesse de se cogner partout : elle file en ligne droite. L’univers devient transparent. Cette toute première lumière libérée voyage, depuis, sans presque rien rencontrer, et elle nous parvient encore aujourd’hui.
Bascule 3 — la fabrique des élémentsLes forges du ciel
Reste un problème de taille. L’univers, à ce stade, n’est fait que d’hydrogène et d’hélium : de quoi faire des étoiles, mais rien d’autre. Ni roche, ni eau, ni vie. D’où sont donc venus tous les autres éléments, ceux qui vous composent ? La réponse tient en un mot : des étoiles.
Le gaz primordial n’est pas tout à fait uniforme ; là où il est un peu plus dense, la gravité s’en saisit et le contracte. En tombant sur lui-même, le gaz s’échauffe, jusqu’à ce qu’en son cœur la température devienne assez folle pour que les noyaux d’hydrogène fusionnent. Une étoile s’allume. Et une étoile, au fond, n’est rien d’autre qu’une immense forge : elle presse les petits noyaux les uns contre les autres pour en fabriquer de plus gros. Ainsi l’hydrogène devient hélium, l’hélium devient carbone, puis oxygène, et de proche en proche, chaque fusion libérant l’énergie qui la fait briller.
Mais une étoile ordinaire ne monte pas jusqu’au bout. La forge cale au fer : au-delà, fusionner ne libère plus d’énergie, il en coûte. Les éléments plus lourds (une partie du calcium de vos os, le fer de votre sang, l’or et l’argent) demandent quelque chose de plus violent : la mort explosive des étoiles massives. En s’effondrant puis en explosant, une étoile géante, une supernova, forge en quelques secondes ces noyaux lourds et les projette à travers l’espace. Elle sème ainsi dans le vide les éléments dont seront faits, bien plus tard, les planètes et les vivants.
Ce que nous en avons héritéCe que les étoiles vous ont légué
Rassemblons. Il a fallu que l’univers naisse d’un déséquilibre invraisemblable, qu’il refroidisse assez pour faire des atomes, que la gravité rassemble le gaz en étoiles, que ces étoiles vivent, fabriquent des éléments neufs, puis meurent en les dispersant. Sans cette longue chaîne, et sans, en particulier, la mort de générations entières d’étoiles avant même que le Soleil n’existe, il n’y aurait ni Terre, ni océans, ni vous.
Ce n’est donc pas une métaphore de poète, mais une constatation de chimiste : le calcium de vos dents, le fer de votre sang, le carbone de chacune de vos cellules ont tous été forgés au cœur d’étoiles disparues, il y a des milliards d’années, puis relâchés dans l’espace par leur agonie. Vous êtes, au sens le plus strict, de la poussière d’étoiles : un arrangement provisoire d’atomes anciens, réunis pour un temps.
Il ne manque plus qu’un endroit où ces cendres pourront se poser, se mêler, et tenter quelque chose d’inédit. Quelque part dans un bras de notre galaxie, un nuage enrichi par la mort d’étoiles anciennes est sur le point de s’effondrer à son tour. Il en sortira un soleil neuf, et, autour de lui, un caillou tiède où toute la suite va se jouer.