L`écho du Big Bang - Amis des Sciences

L’écho du Big Bang
Nos interrogations sur l’Univers:
le Big Bang et la matière noire
Le rayonnement fossile:
Une source unique d’information
Instrumentation:
- Expérience ballon Archeops
- Satellite Planck
Alain Benoit
Institut Néel CNRS Grenoble

Physique et cosmologie
Physique = description et prédiction des phénomènes
Rôle majeur de l'expérience --> reproductibilité
Astrophysique : uniquement observation passive
Cosmologie : 1 seul Univers à observer
Mais :
- même physique partout
- Univers isotrope et homogène

Les observations en cosmologie
Questions:
1 Histoire
- Age et formation de l'Univers ?
- Inflation ?
- Expansion infinie ou effondrement ?
2 Contenu
- Matière ordinaire
- Matière noire
- Energie
Moyens:
Fond diffus à 3K = photo de l'Univers
Lentilles gravitationelles + grandes structures + supernovae
Nucléosynthèse primordiale

• Toutes les galaxies s’éloignent de nous
•Plus elles sont éloignées et plus elles s’éloignent rapidement
• Si l’on remonte le temps: elles se rapprochent
L’expansion de l’Univers
L’Univers était plus dense il y a quelque milliards d’années
Un observateur situé ailleurs ferait les mêmes observations
Loi de Hubble (1930)
Evolution de l’Univers

Vitesse d’expansion mesurée: Constante de Hubble H0 = vitesse / distance
•Vitesse constante : On trouve environ 13 milliards d’années
2) Modèle mécanique classique ou relativiste
Attraction gravitationnelle / inertie / pression
L’âge de l’Univers
1) Mesure directe des variations
de la vitesse d’expansion
L’expansion s'accélère !!
Notion de vitesse critique:
Vitesse suffisante pour contrebalancer
les forces de gravitation
Masse critique de l’univers
Ω < 1 expansion indéfinie
Ω > 1 expansion ralentie
puis contraction de l’Univers
Il y a une force répulsive ??
Vitesse d'éloignement
Distance