énergie noire

Jacques RODRIGUEZ - Club d’Information Scientifique
Séminaire d’Astronomie dans les Vosges – Bussang -
2014
Plan de la conférence
1. La cosmologie
2. La matière noire et l’énergie noire
3. Le satellite Planck
4. Le fond diffus cosmologique
5. La machine à remonter le temps
6. Les premières découvertes
7. Les 5 résultats qui changent l’univers
8. Les 3 anomalies
9. Conclusion
1. Qu’est-ce que la
cosmologie ?
§
La cosmologie est l’étude de
l’Univers dans son ensemble : son
histoire, sa structure, et son
évolution.
§
Notre description de l'histoire
complète de l'Univers = modèles
théoriques + expériences sur Terre /
observations du ciel.
§
Galaxies + amas de galaxies = pour
origine de minuscules grumeaux
produits à une époque appelée
inflation cosmique.
§
Ces grumeaux grossissent,
structurent = gravité.
se
Qu’est-ce que le Big Bang ?
§
Le Big Bang ≠ une explosion. Le Big Bang s’est produit partout en même temps. L’espace
n’existe pas en dehors de l’espace-temps
§
Aujourd’hui, nos observations = remonter jusqu’à une époque proche du Big Bang
§
Chez les scientifiques, le Big Bang désigne une époque extrêmement dense et chaude qu'a
connue l'Univers.
Qui a inventé le concept ?
§
L'existence du Big Bang aurait pu être prédite par Albert Einstein (1879-1955), mais celui-ci ne
pensait pas que l'Univers puisse évoluer. C’est Georges Lemaître (1884-1966), Alexandre
Friedmann (1888-1925) et Georges Gamow (1904-1968) qui ont été les principaux artisans du
scénario général du Big Bang
§
Une partie du travail des cosmologistes est de reconstituer le plus précisément possible la
chronologie de cette époque dense et chaude qui aujourd'hui encore est mal connue.
§
Le terme de Big Bang a été invente par l'anglais Fred Hoyle, par dérision !
Les 3 piliers du Big Bang
§
L'Univers est en expansion, les galaxies s'éloignent de nous d'autant plus vite qu'elles sont loin
§
La composition des étoiles en hydrogène, hélium, deutérium, ..., ne peut s'expliquer que par
une formation de ces éléments lors du refroidissement de l'Univers primordial, initialement
extrêmement dense et chaud
§
Dans son enfance, l'Univers était très dense et très chaud, et donc très lumineux =
rayonnement fossile, dans le domaine micro-ondes (entre l'infrarouge et les ondes radio)
La découverte du
rayonnement fossile
§ Prédit dès 1948 par l'américain G. Gamow
§ En 1965, le bruit de fond de l’Univers a été
découvert par hasard par Penzias & Wilson, prix
Nobel 1978 et interprété par Dicke, Peebles, Roll
et Wilkinson comme le reste de l’explosion
originelle qui a créé les galaxies, les étoiles et
toute la matière du ciel
§ Etudié par COBE (Mather & Smoot, prix Nobel
2006), WMAP et Planck
Avant le Big Bang ?
§
En relativité générale, la
question de l'avant Big
Bang n'a pas de sens.
§
Le Big Bang est l'origine
de l'espace et du temps.
Chercher l'avant Big Bang
serait comme chercher le
nord du pôle Nord
§
Cette singularité = fin
des lois de la physique.
Plusieurs
théories
candidates existent : la
théorie des cordes, la
gravité
quantique
à
boucles
Le Big Bang est-il une singularité ?
§
Depuis des milliards d'années, l'univers est en expansion : les galaxies s'éloignent pour la
plupart les unes des autres.
§
L'univers doit donc être de plus en plus concentré. Ainsi il y a environ 13,7 milliards d'années, tout
l'Univers observable aurait été, réduit à un volume de taille nulle !
§
C'est le Big Bang, qui définit l'origine du temps de notre Univers. Il constitue ce qu'on nomme en
mathématiques une « singularité » : certaines grandeurs physiques densité ou température
deviennent infinies
L’inflation
§ Lorsqu’on combine le modèle du big bang aux théories de grande unification, les monopoles
magnétiques surgissent des équations. Il faut donc une phase de refroidissement extrême juste
après le big bang pour les faire disparaitre : c’est l’inflation . L’expansion exponentielle est née.
§ Une idée d’Alan Guth qui apparait le soir du 6/12/1979 à l’université de Stanford . L’inflation a fait
doubler la taille de l’Univers 100 fois de suite (2100 ) entre 10-36 et 10-35 seconde
§ En 1982, Andrei Linde en ex-URSS, Andréas Albrecht et Paul Steinhardt aux USA ont complété le
modèle. L’inflation tente d’expliquer l’origine des fluctuations de densité de l’Univers primordial,
l’absence de monopoles magnétiques, la platitude de l’Univers, l’origine des galaxies…
§ À une époque très reculée du Big Bang, une seule forme de matière, l'inflaton, emplissait
l'Univers.
Voyage dans
le temps
§ L'Univers = matière et énergie :
lumière,
matière
matière
sombre,
sombre, neutrinos.
ordinaire,
énergie
§ Sa composition change au cours
du temps du fait des différentes
propriétés de ses constituants,
notamment leur pression
§ L'un des buts importants de la
cosmologie est de déterminer
cette
composition
le
plus
précisément possible
§ Ces résultats sont déduits de la
combinaison
de
plusieurs
observations.
Celles
du
rayonnement fossile sont les plus
anciennes et les plus précises
L’époque de dernière diffusion
§ Le rayonnement étudié est la plus ancienne lumière encore présente dans l'Univers
§ Dans l'Univers primordial très dense, la lumière ne pouvait pas se propager librement : l'Univers
était opaque. En regardant loin, on regarde dans le passé. L'Univers opaque = cet instant s'appelle
époque de dernière diffusion à environ 380 000 ans après le Big Bang. On l'appelle fond diffus
cosmologique, ou rayonnement fossile.
§ L'oeil perçoit le visible. Les physiciens parlent de la longueur d'onde
2. La matière noire
§ On peut déterminer la masse d'une galaxie en regardant à quelle vitesse les étoiles tournent
autour de son centre. Plus leur vitesse est grande, plus la masse de la galaxie est élevée
§ Si l’on suppose que la masse des galaxies résulte uniquement des étoiles qui la composent, on peut
prédire à quelle vitesse celles-ci tournent autour du centre de la galaxie
§ En réalité, on observe les étoiles tourner beaucoup plus vite. Une partie de la masse des galaxies
est invisible. L'étude détaillée de la répartition de cette masse prouve que celle-ci est composée
d’une forme de matière inconnue en laboratoire, la matière noire (ou matière sombre)
La théorie
MOND
§ En 1983, Mordehai Milgrom pose la question : et si la matière noire n’existait pas ? Car personne
n’a découvert cette fameuse matière noire
§ Une petite modification de la loi de la gravité de Newton et la rotation trop rapide des étoiles et des
galaxies, les lentilles gravitationnelles et la déviation trop importante des mirages sont résolues
§ En 2004, Jacob Bekenstein insère la théorie Mond (Modified Newton Dynamics ou Dynamique de
Newton Modifiéé) dans la relativité générale avec succès, au prix d’une modification complexe de
la théorie de la gravitation et de l’introduction de 3 nouveaux paramètres
§ MOND explique parfaitement les mirages gravitationnels, les inhomogénéités du fond diffus
cosmologique, l’accélération anormale de la sonde Pioneer, et la vitesse des étoiles et des galaxies
Comment nait
l’énergie noire ?
§ 1998, deux équipes d’astronomes étudient les supernovae dans les galaxies lointaines. Surprise :
elles sont moins brillantes que prévu. Explication : une énergie sombre qui accélère l’expansion de
l’Univers
§ En 1927, l’abbé Georges Lemaître utilise la constante cosmologique avec une valeur différente
d’Einstein, inventant le 1er univers en expansion accélérée. Il interprète en 1934 une forme d'énergie
inconnue : l’énergie du vide
§ Cette mystérieuse forme d'énergie possède des propriétés très atypiques, elle est appelée énergie
noire, elle aurait accélérée l’univers il y a 7 milliards d’années
§ L’expansion de l’Univers s’accélère jusqu’au big chill : le cosmos deviendra plus froid et vide
L’énergie noire
§ Histoire de l'expansion = une forme
d'énergie inconnue emplissait tout
l'univers
§ Cette mystérieuse énergie noire
possède des
atypiques
propriétés
très
§ L'énergie noire n'influe que sur
l'expansion de l'Univers, sans
participer directement à la
formation des structures : pas de
surdensités d'énergie noire.
§ Quelle est la nature physique de ces
énergies sombres ?
§ Pour ces raisons, les propriétés de
cette énergie = une analyse du
rayonnement fossile observé par
les satellites
L’univers
selon nos
observations
§ Aucune observation ne peut déterminer à elle seule les abondances relatives d'énergie noire et de
matière. L'analyse de la luminosité de certaines supernovae permet ainsi de contraindre la
différence entre les densités de matière et d'énergie noire. L'observation du rayonnement fossile
permet, elle, de déterminer la somme de ces densités d'énergie
§ " L'énergie noire pourrait s'exprimer sous la forme d'un terme constant gouvernant l'évolution de
l'Univers à très très grande échelle. Cette constante a été initialement introduite par Albert Einstein sous
le nom de "constante cosmologique". Il l'a ajoutée dans les équations afin de maintenir un Univers
statique et non en expansion, avant de qualifier lui-même cette modification de "plus grand erreur de sa
vie".
§ Dernières observations = énergie noire est un moteur d'accélération de cette expansion !
Illustration de l'origine du fond diffus infrarouge. [Dole et al 2009 Plein Sud,
d'après Spitzer/Caltech/NASA/Kashlinsky/GSFC, 2006.]
3. Description du satellite Planck
Planck : Masse de 1912 kg
385 kg d'hydrazine : moteurs-fusées pour orbite finale. 7,7 kg
d'hélium (36 000 litres d'hélium 4 et 12 000 litres d'hélium 3)
maintenir à très basse température les détecteurs de l’HFI
Hauteur : 4,2 mètres, diamètre : 4,2 mètres
Lancement Ariane 5 : 14/5/2009 - Fin de mission : 14 /8/2013
Orbite : Héliocentrique - Localisation : Point de Lagrange L2
Télescope : Type grégorien – Diamètre : 1,5 m
Longueur d'onde : micro-onde
Programme : Horizon 2000
Principaux instruments :
§ LFI : Récepteurs de 10 à 90 GHz
§ HFI (IAS) : 54 bolomètres couvrant 6 bandes de 100 à 857 GHz
Fusion de 2 projets : COBRAS (Cosmic Background Radiation
Anisotropy Satellite) utilise des transistors à effet de champ de
type HEMT (High-electron-mobility transistor) + SAMBA
(SAtellite for Measurement of Background Anisotropies) utilise
des bolomètres refroidis à l’hélium.
La mission du satellite Planck
Planck
est
en
mission à 1,5 million
de km de la Terre en
L2.
Planck
est
un
observatoire spatial
développé
par
l'Agence
spatiale
européenne (ESA)
avec
une
participation
de
l'agence
spatiale
américaine,
la
NASA. La mission du
satellite
est
de
cartographier
les
infimes variations de
température du fond
diffus cosmologique.
Pourquoi y-a-t il des trous dans les galaxies ?
§ Au début du XXième siècle, des «trous»
apparents dans la distribution des étoiles de
notre galaxie = des poches denses de gaz et
de poussières. Ce sont les poussières qui
s'interposent au passage de la lumière
vers nous
§ Ces poussières ne sont pas en contact avec
le gaz, si bien qu'elles vont s'échauffer
jusqu'à atteindre un équilibre entre leur
chauffage par le rayonnement des étoiles et
leur refroidissement par émission de
lumière
§ C'est cette émission = cartes infrarouges
du ciel. Les étoiles = peu de lumière
infrarouge car par unité de masse, les
étoiles = peu de surface par rapport à celle
des grains. C'est pour la même raison, qu'un
kilo de petites pommes de terre fait beaucoup
plus d'épluchures qu'un kilo de grosses
pommes de terre !
Les émissions des
grains de poussière
L'image est une composition de l'émission observée à l'aide du
satellite IRAS à 100 microns de longueur d'onde (violet) et des
données Planck (orange et rouge) à 350 microns (857 GHz) et 550
microns (543 GHz).
§ L'émission du milieu interstellaire à 3 longueurs d'onde = dominée par l'émission thermique de
grains de poussière (taille : 0,0001 millimètres). Ces grains sont chauffés par le rayonnement
ambiant des étoiles de la Galaxie (lumière visible et ultra-violette). C'est l'équilibre thermique entre
le chauffage des grains par le rayonnement des étoiles et leur refroidissement par émission du
rayonnement dans l'infrarouge lointain (montré sur cette image), qui conduit les grains à une
température très froide. Par leur émission, les grains interstellaires sont de véritables traceurs de la
matière dans notre Galaxie, et les observations de cette émission à grande longueur d'onde avec
Planck nous permettent de sonder les régions les plus denses, notamment celles où se forment les
étoiles
§ La combinaison d'images utilisée ici est particulièrement efficace pour mesurer les variations de
température, les poussières « chaudes » (30 Kelvin) rayonnant préférentiellement dans la bande
d'IRAS et les plus froides (10 Kelvin) émettant plutôt dans les bandes de Planck
Meilleure
compréhension
L'image est une composition de l'émission observée à l'aide du
satellite IRAS à 100 microns de longueur d'onde (violet) et des
données Planck (orange et rouge) à 350 microns (857 GHz) et 550
microns (543 GHz).
§ Les grains de poussière du milieu interstellaire peuvent être considérés comme de petits
thermomètres. Leur température = l'intensité du champ de rayonnement. Les régions violettes ou
blanchâtres = le champ le plus intense et les grains les plus chauds
① Plan galactique
② La zone filamentaire = poussière plus chaude (complexe de rho-Ophiuchi, l'une des régions de
formation d'étoiles les plus proches du Soleil 520 a-l. Les régions orangées = poussière froide.
③ La région orangée traversant l'image, nommée « Aquila Rift » = boucle de gaz et de poussière
éjectée du plan galactique où les étoiles ne se forment pas.
④ La structure contrastée = un nuage moléculaire dense et froid pas suffisamment massif pour
former des étoiles de façon efficace.
Pourquoi ces images sont-elles dominées par l'émission de la
poussière interstellaire (1% du gaz interstellaire ou 1/10e étoiles) ?
§ La plupart des atomes lourds du milieu
interstellaire (carbone, oxygène, azote) =
petits grains solides (taille des virus, 1 millième
de millimètre)
§ Ces grains = silicates ou du carbone amorphe
hydrogéné enrobés par des glaces d'eau sale
§ La
poussière
interstellaire
absorbe
efficacement la lumière visible des étoiles.
En effet, la taille des grains est du même ordre
de grandeur que la longueur d'onde de la
lumière des étoiles (le domaine visible couvre
de 0,4 à 0,8 microns).
§ En revanche, les atomes et molécules du
milieu interstellaire sont «trop petits». Il
n'absorbent que certaines raies bien précises
mais peu le continuum d'émission de lumière
des étoiles
Température des grains
§ Un grain de poussière au voisinage de la surface
du Soleil, température d'équilibre = 6000 K. Il se
volatilise. Mais loin des étoiles dans un
rayonnement
galactique
«moyen»,
ce
rayonnement est celui de toutes les étoiles
réunies. Charles Fabry a mesuré que ce
rayonnement, dans le voisinage solaire, à la
densité de lumière d'un corps noir à 3 K,
coïncidence cosmique avec le rayonnement
fossile à 2.725 K découvert plus tard !
§ En
principe, l'émission thermique des
poussières devrait donc se retrouver avec une
température de 3 K. Eh bien non ! Du fait de
leur taille, les grains sont de piètres
émetteurs : les grains sont bien plus petits que
la longueur d'onde (1 mm) à laquelle ils
voudraient émettre. Le calcul donne une
température entre 15 et 20 K selon le type de
grain. L'émission infrarouge = observation par
Herschel
Qu'apporte alors Planck si les grains semblent trop chauds et
émettent leur énergie dans l'infrarouge et non pas dans son
domaine radio-millimétrique de prédilection ?
§ Les grains émettent comme un corps noir modifié, c'est-à-dire selon une variante de la loi de Planck.
Effectivement, le gros de l'énergie qu'ils absorbent se retrouve dans le domaine infrarouge. Planck
permet de mesurer la distribution spatiale des grains, leur température, ce qui fait de Planck un
excellent traceur du milieu interstellaire.
§ Dans les fameuses poches de gaz denses, les couches successives de poussières font écran à la
lumière des étoiles. Le coeur de ces nuages denses contient donc des poussières très froides. Planck
en détecte à des températures inférieures à 10 Kelvin !
4. Il existe plusieurs fonds diffus
§ La lumière due à la superposition de l’émission de toutes les générations de galaxies crée un
rayonnement diffus baignant tout l'Univers (différent du rayonnement fossile), que l'on appelle fond
extragalactique. Ce fond a son maximum d’intensité dans le domaine infrarouge, d'où son autre
nom de fond diffus infrarouge
§ La lumière, émise par tous les objets de l'univers (étoiles, galaxies, quasars, ...) depuis leur
formation, emplit l'espace intergalactique d'un « océan » de photons. Ces rayonnements composés
de photons radio et infrarouge constituent une trace fossile de l'activité lumineuse de l'univers. Il
existe en fait plusieurs fonds diffus :
Type radio (origine = début de l'univers) : rayonnement fossile ou fond diffus cosmologique
Type rayonnement infrarouge (lumière émise par les galaxies) : fond diffus extragalactique
Avant tout était
noir,
le
fond
cosmologique
constitue
la
frontière de tout
l’Univers visible.
La 1ère image est
dominée par la
lumière
de
la
Galaxie, des amas
de galaxies, les
poussières.
Il faut nettoyer
tous les avants
plans comme ce
paysage
de
montagne.
La complémentarité : Planck et Herschel
§ Planck = détecteur et thermomètre des régions les plus froides de notre Galaxie.
§ Ce sont ces régions qui sont à l'origine de la formation des étoiles. Les premières images de Planck
montrent que ce qu'on appelle des nuages est plutôt un entrelacs de filaments. Planck nous en
donne une vision globale sur tout le ciel. Herschel est complémentaire car il permet d'améliorer, sur
de petites cartes, la finesse des détails jusqu'aux coeurs individuels.
Planck voit l’Univers à
plusieurs longueurs
d’onde
5. La machine à remonter le temps !
A partir de l’image de la voûte céleste
Premier obstacle : la lumière issue des pouponnières d’étoiles au sein de la Voie Lactée, de galaxies
voisines, d’amas et de superamas de galaxies lointaines. En tout 50 000 sources, dites ponctuelles, qui
masquent la lumière fossile.
Carte intégrale du ciel obtenue avec le satellite Planck de l’ESA. Sur cette carte, des
images ont été positionnées. Les noms de certaines structures de la Voie lactée
ont été ajoutées. Crédit : ESA, HFI, LFI Consortia
La lumière des étoiles est éliminée
Cette image illustre la position dans le ciel de toutes les sources compactes, galactiques et
extragalactiques, détectées par Planck (ERCSC, Early Release Compact Sources Catalogue) Crédit : ESA/ Planck Collaboration
L’obstacle des ondes galactiques
Le champ magnétique de notre Galaxie, la Voie Lactée, vu par le satellite Planck de l'ESA. Les
régions les plus sombres correspondent à une émission polarisée plus forte et les stries indiquent
la direction du champ magnétique projeté sur le plan du ciel . Crédits : ESA
L’obstacle des poussières interstellaires
Cette image de tout le ciel présente la distribution du monoxyde de carbone, traceur des nuages
moléculaires, observée avec le satellite Planck. Certains, jusqu'alors inconnus, se trouvent dans
des régions éloignées du plan galactique. Les grandes structures en filigrane sont liées des
artefacts du traitement des données et n'ont rien de réel. Crédits : ESA / collaboration Planck
Le panache bleuté masque le ciel
Le processus de séparation des composantes. A partir de la carte brute, les
différentes contributions sont séparées. Les cartes intermédiaires ainsi
obtenues sont précieuses par exemple pour l'étude de notre Galaxie. La
dernière carte montre la température du rayonnement fossile. Les points
orangés sont les plus chauds et les bleus sont les plus froids.
L’image ultime de l’Univers
Une fois les lumières parasites effacées, il ne reste plus que la lumière fossile, avec une sensibilité
inégalée, T= 3000°C, il y a de légers grumeaux, de très petites fluctuations de densité de matière,
indiquées par des taches rouges, jaunes et bleues. Révélateurs de l’origine de l’univers agité de
soubresauts quantiques. La lumière fossile est représentée à plat en ellipse, mais c’est une sphère.
6. Trois premières
découvertes
1. L’inflation brutale se confirme : entre 10-38
et 10-30 s après le big bang, l’Univers aurait
connu une phase d’expansion exponentielle,
appelée inflation. Pour la 1ère fois, le satellite
Planck en dévoile la dynamique et confirme
qu’elle s’est terminée par un ralentissement
progressif
2.
Trois anomalies entachent le fond
lumineux de l’Univers : 380 000 ans après le
big bang, les protons et les neutrons
s’assemblent pour former des noyaux ,
libérant les photons. L’Univers émet sa 1ère
lumière, Planck a dévoilé 3 anomalies qui
semblent contredire le modèle cosmologique
3. La recette de l’Univers a un nouveau
dosage : Planck vient de recalculer tous les
paramètres cosmologiques ; il est composé
de 4,9% de poussières et de galaxies, de
26,8% de matière noire et de 68,3%
d’énergie noire, il s’étend à la vitesse de 67
km/s
L’image ultime de l’Univers
Planck valide le scénario de l’histoire de l’Univers
Surimposition des premières observations de PLANCK sur une image visible du ciel complet,
crédits: LFI & HFI Consortia (Planck), Axel Mellinger (visible)
Une recette de l’univers enfin affinée
L’Univers a gagné 0,4% de
galaxies et de poussières, il perd
4,5%
d’énergie
sombre
accélératrice de l’expansion.
L’univers est composé de 4,9%
de matière au lieu de 4,5%,
26,8% de matière noire au lieu
de 22,7%, 68,3% d’énergie noire
au lieu de 72,8%
Le taux d’expansion de l’Univers
est en réalité de 67 km/s
Le cosmos était âgé de 13,76
milliards d’années ; il a
aujourd’hui
13,82
milliards
d’années
Un pas pour comprendre l’inflation
C’est la zone d’ombre de l’histoire
de l’Univers.
L’inflation est la phase d’expansion
exponentielle , entre 10-38 et 10-30
seconde, qui a connu une phase de
ralentissement progressif jusqu’à
se stabiliser.
L’inflation explique la grande
homogénéité de la soupe
primordiale,
conduisant
à
l’univers structuré et hétérogène
des amas de galaxies séparés par
des vides intergalactiques
Une illustration des théories issues de la cosmologie quantique à
boucles qui éliminent la singularité cosmologique initiale en relativité
générale en introduisant une géométrie quantique vers le mur de
Planck. Ces théories prédisent une phase inflationnaire laissant des
traces possibles dans la polarisation du rayonnement fossile, ainsi
qu'une phase de pré-Big Bang avant le temps Planck, avec un univers
qui s'effondre pour rebondir (on parle de rebond ou bounce en anglais)
avec une nouvelle phase d'expansion. © APS, Alan Stonebraker
7. Cinq résultats qui
changent la vision de
l’univers
1. L'Univers est âgé de 13,8 milliards d'années. La constante de Hubble vaut 67,15 kilomètres par
seconde par mégaparsec (un mégaparsec = 3,36 millions d'années-lumière), soit presque 10%
de moins que les précédentes estimations. L'Univers s'étend moins vite, il est donc plus vieux.
2. L'Univers contient plus de matière ordinaire que prévu : étoiles, planètes, êtres vivants. Elle
constitue 4,9% du contenu de l'Univers, contre 4,3% estimé précédemment.
3. La proportion de matière sombre grandit elle aussi : 26,8% contre 22,7% auparavant. Elle a été
détectée uniquement par ses effets gravitationnels sur les galaxies et autres amas de galaxies.
4. En conséquence, l'énergie noire, force mystérieuse qui serait responsable de l'accélération de
l'expansion de l'Univers compte désormais pour 68,3% du contenu de l'Univers, et non pas
72,8%.
5. Il est possible que l'Univers ne soit pas, à très grande échelle, identique dans toutes les
directions de l'espace : certaines anomalies mises en évidence par Planck et que la théorie
actuelle n'explique pas.
Les découvertes du satellite
Planck
1. Planck a aussi cartographié 189 amas de galaxies, dont une trentaine étaient inconnues
jusqu'alors
2. 15 000 objets froids ont été détectés. Il s’agit de sites de formation d’étoiles, mais aussi de
galaxies qu’on n'avait jamais observées auparavant
3. Planck peut détecter des sites de formation de galaxies datant de 10 milliards d’années
4. Il a dévoilé la présence de nuages de poussière en rotation extrêmement rapide, dans les
espaces interstellaires de la Voie Lactée
8. Trois anomalies pour aller au-delà du modèle
standard
1. Deux hémisphères différents :
le fond diffus cosmologique
apparait différent sur les 2
hémisphères ce qui est en
contradiction avec la relativité
générale dans laquelle à grande
distance, l’Univers est isotrope.
2. Une
étrange zone froide
appelée point froid sur 5° du ciel,
au sud de l’axe de la Voie Lactée.
Les
fluctuations
moyennes
fluctuent de 18 microkelvins, le
« cold spot » affiche un déficit de
70 microkelvins.
3. Trop peu de grosses taches , les
petites fluctuations collent aux
prédictions de la théorie mais
pas celles plus étendues
d’environ 10° sur le ciel.
9. Conclusion
Planck confirme le modèle standard de la cosmologie.
Le monde est écrit dans le langage des équations.
Il est nécessaire de résoudre les problèmes à grande échelle.
Seule la moitié des données du satellite Planck a été traitée.
Il reste encore un grand nombre de questions :
Les fluctuations sont-elles le fruit du hasard ou ont-elles une
signification ? L’énergie noire et la matière noire existent-t-elles ?
Que vont relever les nouvelles données de Planck ?
Les données de Planck réduisent les paramètres qui caractérisent
le scénario de l’inflation mais reste-t-il une zone très probable à
valider ? L’inflation a-t-elle un sens dans la théorie du big bang ?