La meilleure mesure du refroidissement de l`Univers

Orsay, le 20 février 2013
La meilleure mesure du refroidissement de l’Univers
Des astronomes viennent de tester une nouvelle fois la théorie du Big Bang en
mesurant la température de l’Univers quand il avait la moitié de son âge actuel.
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Une équipe scientifique dirigée par Sébastien Muller de l’Université Technologique de
Chalmers et de l’Onsala Space Observatory en Suède, et Alexandre Beelen de l’Institut
d’Astrophysique Spatiale (Université Paris-Sud/CNRS), a effectué la mesure la plus
précise du refroidissement de l’Univers pendant ses 13,7 milliards d’année d’existence.
Ils ont étudié des nuages de gaz froid dans une galaxie lointaine, si loin que sa lumière a
pris la moitié de l’âge de l’Univers pour nous rejoindre. « Quand on regarde cette galaxie
avec nos télescopes, nous la voyons telle qu’elle était lorsque l’Univers était plus jeune –
et plus chaud – qu’il ne l’est aujourd’hui » affirme Sébastien Muller. « Le gaz de cette
galaxie est vraiment froid, à peine cinq degrés au-dessus du zéro absolu, soit – 268
degrés Celsius. » La seule chose qui peut exciter les molécules et de ce fait réchauffer ce
gaz est la chaleur résiduelle du Big Bang, que l’on appelle le rayonnement de fond
cosmologique.
L’équipe a utilisé les radiotéléscopes du Plateau de Bures en France ainsi que de
l’Australian Telescope Compact Array en Australie (New South Wales). Profitant d’un
alignement fortuit, les chercheurs ont mesuré la lumière émise par une source encore
plus distante, située au-delà de la galaxie : un quasar connu sous le nom de PKS 1830211. En analysant les ondes radio, ils ont été capables d’identifier les signes
caractéristiques d’une grande variété de molécules. En utilisant un modèle informatique
complexe, ils ont utilisé ces signatures moléculaires, équivalentes à des empreintes
digitales au sein de la lumière émise par le quasar, pour mesurer la température des
nuages de gaz de cette galaxie.
La température dans les nuages est de 5.1 Kelvin (+/- 0.1 Kelvin), ce qui est extrêmement
froid, mais pourtant significativement plus chaud que la température de 2.73 Kelvin de
l’univers actuel. Un Kelvin est l’équivalent d’un degré Celsius, mais les scientifiques
mesurent les températures en Kelvin à partir du zéro absolu ( 0 Kelvin = -273° Celsius).
« La température du rayonnement de fond cosmologique a déjà été mesurée auparavant,
même a de plus grandes distances. Mais ceci est la mesure la plus précise jamais
réalisée de la température ambiante de l’univers, à un moment où il était plus jeune »,
affirme Alexandre Beelen.
D’après le modèle standard du Big Bang, déjà étayé par de nombreuses confirmnations
observationnelles, la température du rayonnement de fond cosmologique diminue
doucement au fur et à mesure que l’univers s’étend. « C’est exactement ce que
confirment nos mesures. L’univers d’il y a quelques milliards d’années était plus chaud
de quelques degrés par rapport à aujourd’hui, exactement comme le prévoit la théorie du
Big Bang », conclut Sebastien Muller.
Ce communiqué est paru en anglais dans sa version originale. Nous remercions l’Université
Technologique de Chalmers (Suède) qui nous a aimablement autorisé à en diffuser une traduction
française.