distance - Département d`Astrophysique, Géophysique et

Distances extragalactiques
• Introduction
• L’échelle des distances
• Mirages gravitationnels
• L’expansion de l’Univers

Depuis le début du 20esiècle, la science a fait une série de
découvertes fondamentales dans l’étude de l’Univers
Nous savons maintenant que :
• Il y a eu un commencement (Big Bang) il y a quelques milliards
d’années
Introduction
• Depuis lors, l’Univers est en
expansion
• Les réactions nucléaires dans
le milieu très chaud « post Big
Bang » ont créé la majorité de
la matière présente dans
l’Univers (Het He)Modèles d’Univers en expansion

• Lorsque la matière est devenue transparente (T~ 3000 K), les photons
se sont « découplés » de la matière et ont pu se propager librement
• Leur longueur d’onde s’est étirée avec l’expansion de l’espace, les
amenant dans le domaine micro-ondes : c’est le fond de rayonnement
cosmologique, cosmic microwave background (CMB)
• Le CMB, découvert en 1964 par
Penzias et Wilson, constitue une des
meilleures preuves du Big Bang
• Des expériences récentes (ballons,
satellites) ont mesuré avec grande
précision le spectre du CMB
• Satellite COBE (1987 – 1993)
→ TCMB = 2.725 ±0.002
Introduction - 2
Spectre du CMB

• Les satellites WMAP, lancé en 2001, puis Planck, lancé en 2009, ont
mesuré avec précision les anisotropies du CMB. Ces fluctuations
minuscules (ΔT/T~ 10−5) permettent de déterminer les paramètres des
modèles cosmologiques
Introduction - 3
Fluctuations du CMB

• L’analyse des données de WMAP a inauguré l’ère de la cosmologie
de précision
• Le « modèle cosmologique standard », accepté par la majorité des
spécialistes, avait les paramètres suivants (après 9 ans) :
–densité totale (supposée = 1) Ω0= 1.0 (1.02 ±0.02)
–densité de matière baryonique : Ωb,0 = 0.0463 ±0.0024
–densité de matière totale : Ωm,0 = 0.279 ±0.023
–constante cosmologique : ΩΛ,0 = 0.721 ±0.025
–constante de Hubble : h0= 0.700 ±0.022
(par convention, on pose H0= 100 h0km/s/Mpc)
– âge de l’Univers (Gyr) t0= 13.74 ±0.11
Introduction - 4