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La naissance des grandes structures

Après le découplage, l'Univers a commencé à se structurer. Les fluctuations initiales ont commencé à se développer. Toute inhomogénéité dans la densité de matière exerce une légère attraction gravitationnelle sur son environnement. La matière a proximité a tendance a être attirée par la fluctuation et s'approche lentement de celle-ci. Ce faisant, la fluctuation n'évolue pas de la même manière que le reste de l'Univers en expansion. La différence de densité s'amplifie, la matière environnante est de plus en plus attirée par elle, renforçant son pouvoir gravitationnel et ainsi de suite, jusqu'à provoquer son effondrement. (La gravité crée une dynamique non-linéaire, très sensible aux condition initiales, relevant des lois du Chaos).

Cependant on constate que l'observation de grandes structures peut être faite jusqu'à des temps très reculés où l'Univers n'avait que 10 à 15 % de son âge actuel (estimé généralement à 15 milliards d'années). Cela implique que ces structures se sont formées en un milliard d'années environ. C'est très inférieur à ce que prédit le calcul en ne faisant intervenir que la matière visible de l'Univers. Il doit donc exister une explication à la rapidité de cette agglomération. On évoque, pour répondre à ce problème, la présence de défauts topologiques dans la géométrie de l'espace-temps et ou la présence de matière invisible.

Cette matière invisible doit être largement majoritaire, puisque la matière visible ne représente que 1 % de la masse critique qui est nécessaire pour aboutir à la formation d'un Univers marginalement ouvert, tel que la majorité des cosmologistes le décrivent.

Toujours est-il que l'évolution de la fluctuation initiale a donné lieu à une sorte de gigantesque nuage gazeux qui va s'effondrer sous l'effet de sa propre gravité. Cet effondrement, du fait de l'irrégularité du nuage et de la viscosité du gaz, ne sera pas le même dans toutes les directions et il va aboutir à la formation d'une structure grossièrement plate à l'intérieur de laquelle certaines zones se trouvent mises en rotation.

Par le jeu des forces gravitationnelles, ces zones plus denses vont continuer d'évoluer en se contractant et en attirant la matière environnante. Selon leur situation d'origine, elles formeront des bulles ou des disques gazeux plus denses que le nuage dont elles sont issues et se retrouveront entourées de grands vides.

Au sein de ces structures galactiques, les forces gravitationnelles continuent d'opérer. De vastes nuages gazeux se condensent peu à peu, puis se fragmentent, et les fragments se condensent à leur tour formant de nouvelles structures plus petites, plus denses et plus opaques. (La répétition auto-similaire à différentes échelles du même phénomène caractérise un phénomène fractal).

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