La température moyenne de l’univers est carrément froide – juste environ 3 degrés au-dessus du zéro absolu.
Afin de mesurer la température de l’espace profond, il doit y avoir une substance, car c’est ainsi que nous définissons la température. La température de la pièce dans laquelle vous êtes assis en ce moment est déterminée par le mouvement moyen de toutes les molécules d’air dans la pièce. Plus ils ont d’énergie, plus ils volent vite et plus la température est élevée. Si vous touchez un objet très chaud, son atome et ses molécules vibrent furieusement, lui donnant une température très élevée.
Il n’y a pas beaucoup de matière dans l’espace interstellaire. La densité moyenne de l’univers est d’environ un atome d’hydrogène par mètre cube. Cela rend très difficile l’attribution d’une température à la matière de l’espace interstellaire. Mais l’espace lui-même est trempé dans quelque chose d’autre, une mer infinie de radiations qui est très, très froide.
Ce rayonnement provient des étoiles, des galaxies et plus encore, mais de loin la plus grande source de rayonnement dans l’univers est le fond diffus cosmologique (ou CMB). Le CMB est apparu lorsque l’univers avait environ 380 000 ans. À cette époque, notre cosmos était environ un million de fois plus petit qu’il ne l’est aujourd’hui et il était dans un état de plasma chaud et dense. Au fur et à mesure que l’univers se dilatait et se refroidissait, l’univers devenait neutre, libérant un rayonnement qui avait une température d’environ 10 000 Kelvin, la même température que la surface du Soleil.
Ce rayonnement représente plus de 99,999% de tout le rayonnement restant dans le cosmos. Depuis le moment où il a été libéré, notre univers s’est dilaté, ce qui a dilué ce même rayonnement, abaissant sa température. De plus, l’expansion cosmique s’étend sur la lumière elle-même en la déplaçant vers des longueurs d’onde plus longues et plus froides.
L’action combinée de cette expansion a fait chuter la température du CMB à environ 3 degrés au-dessus du zéro absolu. Cela signifie que si vous deviez vous asseoir dans l’espace interstellaire, votre corps se refroidirait et se refroidirait et se refroidirait jusqu’au zéro absolu. Mais il serait empêché d’atteindre cette température car le rayonnement de fond cosmique des micro-ondes vous frapperait toujours, transférant leur énergie dans votre corps. Vous n’atteindriez donc pas le zéro absolu, mais vous entreriez en équilibre avec le CMB, et c’est ainsi que nous déterminons la température (froide) de l’espace interstellaire.
