En 1964, deux chercheurs ont nettoyé des fientes de pigeons pour supprimer un signal parasite — ce qu’il ne savaient pas c’est que ce travail allait leur valoir un prix Nobel
Dans leurs antennes géantes, les radioastronomes traquent le moindre parasite pour isoler les signaux du ciel. L’un de ces bruits, impossible à faire taire, n’était pourtant pas un défaut.
En 1964, deux ingénieurs américains, Arno Penzias et Robert Wilson, travaillant pour Bell Labs dans le New Jersey, captent un signal micro-onde constant et faible, présent à toute heure et dans toutes les directions du ciel. Ce bruit, environ 100 fois plus intense que prévu, perturbe leurs observations avec une antenne géante conçue pour étudier les communications par satellite. Après avoir éliminé toutes les causes possibles liées à leur matériel ou à des interférences terrestres, comme la proximité de New York, ils suspectent même un couple de pigeons ayant niché dans l’antenne. Le nettoyage des fientes de ces oiseaux ne change rien : le signal persiste. Ce grésillement inexpliqué s’avérera être la clé d’une découverte majeure.
Le signal capté par Penzias et Wilson correspond en réalité au rayonnement fossile, une trace de la naissance de l’univers. Selon la théorie du Big Bang, l’univers serait né il y a environ 13,8 milliards d’années d’une explosion extrêmement chaude et dense. Environ 380 000 ans après cet événement, la température aurait suffisamment baissé pour que les premiers atomes se forment, libérant une lumière qui a voyagé jusqu’à nous. Cette lumière, refroidie par l’expansion de l’univers, se présente aujourd’hui sous forme de micro-ondes, détectables dans toutes les directions. Sa température est d’environ 3 kelvins, soit -270°C, proche du zéro absolu. Ce rayonnement est considéré comme la plus ancienne lumière observable de l’univers.
À l’époque, une théorie concurrente, le modèle de l’état stationnaire, proposait un univers éternel et immuable, sans début ni fin. À quelques kilomètres de Bell Labs, à Princeton, une équipe de chercheurs dirigée par Robert Dicke et James Peebles travaillait justement à détecter ce rayonnement fossile, prédit par leurs calculs. Ils cherchaient à confirmer que l’univers avait bien connu un état initial dense et chaud. Lorsque Penzias et Wilson ont publié leurs résultats en 1965 dans la revue Astrophysical Journal, les théoriciens de Princeton ont réalisé que leur découverte correspondait exactement à leurs prédictions. Cette observation a permis de trancher en faveur du Big Bang, marquant un tournant dans la compréhension de l’origine de l’univers.
Arno Penzias et Robert Wilson ont reçu le prix Nobel de physique en 1978 pour leur découverte, bien qu’ils n’aient pas immédiatement compris la portée de leur observation. Leur travail initial consistait à améliorer les communications par satellite, et le signal parasite qu’ils cherchaient à éliminer s’est révélé être une preuve scientifique majeure. Leur persévérance, après avoir écarté toutes les hypothèses techniques et environnementales, a permis de valider une théorie fondamentale en cosmologie. Cette récompense souligne l’importance de l’observation rigoureuse et de l’ouverture d’esprit face à l’inattendu en science.
Aujourd’hui, le *fond diffus cosmologique*, comme on appelle ce rayonnement fossile, est étudié en détail par des satellites comme *Planck*. Ces instruments ont permis de dresser une carte précise des minuscules variations de température présentes dans ce rayonnement. Ces écarts, bien que très faibles (de l’ordre de quelques millionièmes de kelvin), correspondent aux germes des futures galaxies et des grandes structures de l’univers. Cette cartographie offre une fenêtre unique sur les premiers instants de l’univers, environ 380 000 ans après le Big Bang, et aide les scientifiques à retracer son évolution.
