La Structure à Grande Échelle de l’univers – Créationnisme

Dans le modèle standard l’univers à grande échelle est constitué de filaments, murs, amas de galaxies et vides. On parle de la toile cosmique (cosmic web), un réseau de milliards de galaxies formant des structures gigantesques sur des centaines de millions d’années-lumière. Voici quelques exemples:

• Grand Mur d’Hercule-Couronne boréale (il s’étend sur plus de 10 milliards d’années-lumière)
• Le Grand Mur de Sloan, 
• Le Big Ring
• Le Giant Arc
• Le Vide du Bouvier etc.

Ces structures sont immenses, bien plus grandes que ce que les modèles standards prévoyaient initialement.

Les créationnistes acceptent l’observation de ces structures. Les galaxies, amas, filaments et vides sont bien là. La Bible ne décrit pas ces détails, mais ne les contredit pas non plus.

Les modèles standard disent que ces structures sont le résultat de petites fluctuations de densité dans le plasma chaud de l’univers jeune (après le Big Bang), amplifiées par la gravité et le temps. Le problème est que les fluctuations du fond diffus cosmologique sont trop faibles (~1/100 000) pour former des structures aussi massives aussi rapidement (avant 1 milliard d’années, selon JWST). D’où l’ajout de l’inflation et de la matière noire pour « sauver » le modèle.

Ces structures sont mieux expliquées comme le résultat d’un univers créé mature et ordonné dès le départ. Les structures à grande échelle sont incompatibles avec un univers formé uniquement par des processus naturels. Il n’y a pas assez de temps (même en milliards d’années) pour former des structures aussi vastes. La matière noire et l’inflation sont des hypothèses ad hoc, non observées.

Bien que la Bible ne donne pas de détails techniques sur la structure de l’univers, certains versets sont utilisés par les créationnistes pour appuyer une création organisée:

Verset	Interprétation créationniste
Ésaïe 40:22	Dieu étend les cieux comme une tente ce qui donne l’image d’un univers organisé et structuré.
Genèse 1:14-19	Les astres placés pour un but (signe, saisons, jours, années) soit un ordre et une intention dans la structure cosmique.
Psaume 147:4	Dieu compte le nombre des étoiles, il leur donne à toutes un nom ce qui est le signe d’un univers conçu et organisé, non aléatoire.

Dans la cosmologie du Big Bang l’univers a commencé de manière très homogène (même densité partout, comme un brouillard uniforme). De minuscules fluctuations (1/100 000) dans le fond diffus cosmologique (CMB) auraient donné naissance aux graines de galaxies. La gravité aurait lentement amplifié ces fluctuations, formant des galaxies, puis des amas, des filaments et des superstructures. Ce processus prendrait des milliards d’années.

Mais les observations montrent que des filaments, murs galactiques et vides énormes (de centaines de millions d’années-lumière) existent déjà très tôt dans l’histoire de l’univers. Voici quelques exemples:

• Mur d’Hercule-Couronne Boréale (~10 milliards d’a.l.) (la page Wikipédia dit « L’observation de cette superstructure pourrait entrer en contradiction avec certains principes cosmologiques« ¹).
• Mur géant Sloan (~1 milliard d’a.l.)
• Les découvertes JWST montrent des galaxies massives et bien structurées 300 à 500 millions d’années, selon l’échelle évolutive, seulement après le Big Bang.

Ces structures sont beaucoup trop grandes pour avoir pu se former en si peu de temps par simple effondrement gravitationnel depuis de petites fluctuations.

Le JWST a exacerbé ce problème en montrant:

• Des galaxies massives et bien formées (structure en disque, métallicité élevée, formation d’étoiles active) beaucoup plus tôt que prévu.
• Des galaxies trop grandes, trop tôt, certaines contiennent des masses stellaires énormes alors que l’univers était censé être encore jeune et chaotique.
• Des indices de structures à grande échelle précoces :
  • Des amas de galaxies (protoclusters) détectés à des redshifts élevés (z > 7).
  • Ces structures impliquent des temps de formation beaucoup plus rapides que ce que la gravité seule permet.

Ces structures n’ont pas eu besoin de milliards d’années pour se former: elles ont été créées directement par Dieu dans un état mature et complet dès le commencement (Genèse 1). Les grandes structures sont compatibles avec un univers jeune, car le temps n’est pas un facteur limitant dans un modèle de création directe. La complexité et l’ordre témoignent d’un plan intelligent, pas d’un processus aléatoire.

La gravité, à elle seule, n’a pas assez de temps pour former des structures aussi vastes à partir de fluctuations infimes. Les galaxies et superstructures observées trop tôt sont une anomalie majeure pour le Big Bang. JWST a aggravé le problème en repoussant ces structures à des époques encore plus précoces.

Dans le modèle standard du Big Bang l’univers commence très homogène: partout, même densité de matière, sauf de minuscules variations de densité (1 partie sur 100 000 = 0,001 % d’écart). Ces fluctuations sont les graines des futures galaxies et superstructures. Or, la gravité agit comme une force d’attraction, mais elle est lente: plus une région est dense, plus elle attire de matière mais au début, la différence est minuscule. L’attraction gravitationnelle doit donc accumuler de la matière petit à petit pour que des régions légèrement plus denses deviennent des amas massifs. C’est un processus très progressif, qui dépend:

• De la force gravitationnelle,
• De la quantité de matière disponible,
• Et du temps: plus de temps = plus d’amplification.

Les équations du modèle standard (basées sur la gravité seule) montrent que pour qu’une fluctuation initiale de 0,001 % de densité devienne une galaxie ou un filament, il faut que la matière ait le temps de:

• S’effondrer,
• Former des halos de matière noire,
• Attirer d’autres gaz et poussières,
• Former des étoiles et des amas,
• Puis s’assembler en structures encore plus grandes comme des filaments ou des murs galactiques.

Cette cascade de processus (formation de galaxies → amas → filaments → murs) est très lente dans le modèle standard, car chaque étape dépend de l’accumulation progressive de matière par la gravité. Pour former des superstructures (murs galactiques de centaines de millions d’années-lumière), le modèle standard prédit qu’il faut plusieurs milliards d’années (et non quelques centaines de millions comme observées par JWST).

La Structure du Grand Mur d’Hercule-Couronne boréale est un immense regroupement de superamas et filaments de galaxies. Ses dimensions sont d’environ 10 milliards d’années-lumière de long (≈ 3 Gpc) selon les estimations. Son redshift est z ≈ 2, donc sa formation est supposée ~10 milliards d’années après le Big Bang (dans la chronologie standard) (plus jeune que la Terre visiblement dans le modèle évolutif…). Il a été découvert par Horváth et al. (2013) via l’étude de sursauts gamma (GRB) qui semblaient se regrouper dans cette zone.

Même 14 milliards d’années (et que de dire de 3 ou 4…) ne sont pas assez pour former les grandes structures observées comme le Grand Mur d’Hercule-Couronne boréale (qui est composée de milliards de galaxies organisées en un filament géant). Il faut un Créateur, pas juste du temps.

• Les calculs montrent que pour former des superstructures de plusieurs centaines de millions d’années-lumière, il faut déjà plusieurs milliards d’années.
• Or, un filament de 10 milliards d’années-lumière dépasse largement ce qu’on peut former en 14 milliards d’années d’histoire cosmique!

C’est comme si on voulait former un gratte-ciel géant en empilant des grains de sable, un par un, mais qu’on nous donne beaucoup moins de temps que nécessaire.

La vitesse maximale de propagation des interactions (y compris la gravité) est limitée par la vitesse de la lumière. La lumière (ou tout signal gravitationnel) n’aurait eu « que » 14 milliards d’années pour « voyager » depuis le Big Bang. Pourtant, le Grand Mur d’Hercule-Couronne boréale mesure 10 milliards d’années-lumière². Cela signifie qu’il faut connecter et structurer des régions sur des distances gigantesques… Mais la lumière (et donc l’information gravitationnelle) n’a tout simplement pas eu le temps de parcourir ces distances pour « façonner » la structure! Ce problème est connu sous le nom de « horizon problem » (problème de l’horizon).

Pour « sauver » le modèle les évolutionnistes ont inventé l’inflation cosmique: une période d’expansion extrêmement rapide, plus rapide que la lumière, censée « gonfler » les petites irrégularités mais c’est une hypothèse non testable et jamais observée. Ils ont aussi ajouté la matière noire pour accélérer la formation des structures mais elle est hypothétique et n’a jamais été détectée directement. En résumé le modèle standard n’explique pas vraiment comment une telle structure a pu se former en seulement 14 milliards d’années. Elle doit « accélérer » les processus.

De manière cocasse, avec un Créateur, le monde peut être formé en un instant, il y a une pensée dirigée et un être intelligent qui organise la conception, le temps n’est pas un facteur, le Créateur est en dehors de l’espace-temps et il n’est pas matière mais esprit.

Dans un modèle naturaliste, le temps et le hasard doivent effectuer le travail. Le temps est essentiel, c’est le héros de l’histoire comme le disait George Wald, il en faut supposément beaucoup. Mais 14 milliards d’années, c’est beaucoup « trop jeune » dans un modèle naturaliste (un évolutionniste a d’ailleurs proposé d’augmenter l’âge de l’univers a presque 27 milliards d’années pour essayer de gagner du temps supplémentaire pour expliquer les observations James Webb).

Si pour former un filament de 100 millions d’années-lumière il faut grossièrement 2 à 3 milliards d’années minimum (et c’est optimiste), pour un filament de 10 milliards d’années-lumière, soit 100 fois plus, il faudrait 200 à 300 milliards d’années…. mais le modèle standard n’a que 13,8 milliards d’années à disposition!

Si un filament mesure 10 milliards d’années-lumière, cela signifie que des régions extrêmement éloignées doivent être « coordonnées » pour former une structure commune. La gravité ne peut pas structurer une telle distance plus vite qu’elle ne peut « voyager » d’une extrémité à l’autre (limite imposée par la vitesse de la lumière dans le modèle évolutif). Or, si le temps maximal pour relier deux extrémités est de 10 milliards d’années (minimum théorique), il faut ensuite laisser le temps aux processus gravitationnels lents de façonner la matière et donc encore plus de temps.

« De nombreux scientifiques ont été intrigués par l’existence d’étoiles comme Methuselah, qui semblent plus anciennes que l’âge estimé de notre univers, ainsi que par la découverte, rendue possible grâce au télescope spatial James Webb, de galaxies précoces dans un état avancé d’évolution. Ces galaxies, existant à peine 300 millions d’années après le Big Bang, semblent présenter un niveau de maturité et une masse typiquement associés à des milliards d’années d’évolution cosmique. »

Les spirales barrées

Une galaxie spirale barrée possède une barre rectiligne d’étoiles traversant son bulbe central. Dans l’univers proche, environ 55 % des spirales ont une barre (y compris la Voie Lactée). Les modèles séculiers (simulations numériques type Illustris ou TNG100) indiquent que les barres ne se forment qu’après une longue évolution galactique donc elles devraient être absentes aux grandes distances (haut redshift).

Le James Webb Space Telescope (JWST) a révélé l’existence d’une galaxie spirale barrée très éloignée (ceers-2112, redshift z = 3.03). Dans le modèle du Big Bang, de telles galaxies ne devraient pas exister si tôt, car les barres au centre des spirales sont supposées mettre environ 8 milliards d’années à se former.³ Or, d’après la chronologie séculière, cette galaxie serait observée seulement 2,1 milliards d’années après le Big Bang.

Il existe deux conventions de synchronisation:

• ESC (Einstein Synchrony Convention) : la convention standard en cosmologie: la lumière met un temps symétrique (ex. 13,8 milliards d’années pour venir d’objets très lointains).
• ASC (Anisotropic Synchrony Convention) : la convention défendue par certains créationnistes (Jason Lisle notamment): la lumière venant de l’univers nous atteint instantanément, donc nous voyons les galaxies telles qu’elles sont maintenant et non comme elles étaient il y a des milliards d’années.

Dans ce cadre :

• Les séculiers disent : « Nous voyons l’univers jeune, donc les galaxies lointaines devraient être immatures. »
• Les créationnistes (ASC) disent : « Nous voyons l’univers en temps réel, et Dieu l’a créé mature, donc même les galaxies lointaines doivent être bien structurées et massives. »

En 2022, le JWST a montré que des galaxies très lointaines sont déjà massives et bien structurées, contredisant les attentes séculières.

En 2023, il a confirmé la présence d’une spirale barrée (ceers-2112) à redshift 3.03, soit « seulement » 2,1 milliards d’années après le Big Bang (dans le modèle standard).⁴

• Selon les modèles séculiers, c’est beaucoup trop tôt pour qu’une barre existe.
• Selon la lecture créationniste, c’est exactement ce qu’on attendait : l’univers est créé mûr, fonctionnel, avec des galaxies déjà organisées.

Selon la cosmologie du Big Bang + inflation, la taille maximale des structures devrait être d’environ 0,4 milliards d’années lumières.⁵ Or, certaines structures font plusieurs milliards d’années-lumière, bien au-delà de cette limite. Cela remet en cause le principe cosmologique, un pilier du Big Bang.

Le principe cosmologique est une idée de base en cosmologie moderne:

• Homogénéité: à très grande échelle, la matière dans l’univers est répartie de façon uniforme (pas de zones immenses plus denses que d’autres).
• Isotropie: l’univers a le même aspect dans toutes les directions (pas de direction “privilégiée”).

En bref l’univers, vu à une échelle gigantesque (au-delà des galaxies, amas, superamas), serait lisse et uniforme, sans centre ni bord particulier. C’est un postulat utilisé dans toutes les versions du modèle du Big Bang.

Alexia Lopez, après avoir découvert des grandes structures (Big Ring et Giant Arc) a déclaré:

« Si nous découvrons qu’il n’est pas vrai [le principe cosmologique], alors peut-être devons-nous commencer à envisager un autre ensemble de théories ou de règles. »⁶

La cosmologiste Jenny Wagner n’est pas encore prête à abandonner le principe cosmologique. Mais elle admet qu’il est menacé, affirmant:

« Personnellement, je ne serais pas surprise si nous devions abandonner le principe cosmologique après de futures découvertes. »⁷

La plus vieille étoile de l’univers?

« De nombreux scientifiques ont été intrigués par l’existence d’étoiles comme Methuselah, qui semblent plus anciennes que l’âge estimé de notre univers, ainsi que par la découverte, rendue possible grâce au télescope spatial James Webb, de galaxies précoces dans un état avancé d’évolution. Ces galaxies, existant à peine 300 millions d’années après le Big Bang, semblent présenter un niveau de maturité et une masse typiquement associés à des milliards d’années d’évolution cosmique. »⁸

Le Dr Jake Hebert commente:

« En résumé, une interprétation des données selon le Big Bang ne laisse pas suffisamment de ‘temps’ pour que ces galaxies précoces aient pu évoluer depuis l’événement supposé du Big Bang. Pour résoudre ces problèmes, le physicien Rajendra Gupta (Université d’Ottawa) propose des révisions radicales du modèle du Big Bang… Cela montre que les données du télescope spatial James Webb posent de réelles et sérieuses difficultés au Big Bang. »⁹

Références:

Image d’Andrew Pontzen et Fabio Governato: un modèle informatique montre un scénario sur la façon dont la lumière se propage à travers l’univers primitif à de vastes échelles (plus de 50 millions d’années-lumière).

1. Grand Mur d’Hercule-Couronne boréale sur Wikipédia.
2. https://www.researchgate.net/publication/282692323_New_data_support_the_existence_of_the_Hercules-Corona_Borealis_Great_Wall.
3. Zhou, Z., Zhu, W., Wang, Y., Feng, L., Barred Galaxies in the Illustris-1 and TNG100 Simulations: A Comparison Study, The Astrophysical Journal, 895:92, 1 Juin, 2020.
4. Costantin, L., et al., A Milky Way-like barred spiral galaxy at a redshift of 3, Nature, 8 Novembre, 2023.
5. Devlin, H., Newly discovered cosmic megastructure challenges theories of the universe, theguardian.com, 12 Jan 2024.
6. Mann, A., ‘Giant arc’ stretching 3.3 billion light-years across the cosmos shouldn’t exist, livescience.com, 11 Juin 2021.
7. Devlin, H., Newly discovered cosmic megastructure challenges theories of the universe, theguardian.com, 12 Janvier 2024.
8. Reinventing cosmology: New research puts age of universe at 26.7–not 13.7–billion years. ScienceDaily. Publié le 11 Juillet, 2023 sur sciencedaily.com..
9. https://www.icr.org/content/big-bang-troubles-no-problem-just-double-universe%E2%80%99s-age.