le vendredi de 14h à 15h
Que nous apprend le satellite Planck sur les origines de l'Univers ?
29.03.2013
La carte du rayonnement fossile réalisée grâce aux mesures effectuées par le satellite Planck © ESA
La genèse de l’Univers vue par la cosmologie n’a pas grand-chose de commun avec celle de la Bible. Elle ne manque pas, pour autant, de poésie. Peu après le Big Bang, l’Univers n’était peuplé que de particules. Difficile d’imaginer qu’il n’existait alors que des protons, des électrons et des photons. De plus, les interactions entre électrons et photons créaient un épais brouillard. L’Univers était lors trop chaud pour que la matière puisse se former. Néanmoins, peu à peu, la température a baissé. Elle a atteint les 2700°C lorsque l’Univers avait 380 000 ans. C’est alors que les protons et les électrons ont pu commencer à se combiner pour former les premiers atomes d’hydrogène et d’hélium. Ce phénomène a, par ailleurs, libéré les photons qui ont commencé leur long voyage. Le plus extraordinaire, c’est que la lumière qui est apparue alors est toujours perceptible aujourd’hui, 13,5 milliards d’années plus tard....
En fait, il ne s’agit d’une lumière visible mais d’un rayonnement qui emplit tout l’Univers. Les astrophysiciens le nomment « fond diffus cosmologique » et ce sont deux d’entre eux, Arno Penzias et Robert Wilson qui l’ont découvert par hasard en 1965. Cela leur a valu le prix Nobel de physique en 1978. Encore fallait-il enregistrer ce rayonnement qui nous renseigne sur l’état de l’Univers 380 000 ans seulement après sa naissance. Ce fut la mission du satellite WMAP lancé par la Nasa en 2001 et qui a livré ses résultats en 2003. Cette première carte du rayonnement fossile révélait de nombreuses irrégularités alors que les physiciens pensaient que l’Univers était homogène à cette époque. D’où l’envoi d’un second satellite, Planck, lancé en 2009 depuis Kourou par une Ariane 5 et dont la mission était de vérifier les étranges anomalies captées par son prédécesseur.
Que nous apprennent les résultats des mesures de Planck publiés par l’Agence spatiale européenne le 21 mars 2013 ?
Quelles sont les conséquences de ces résultats sur notre compréhension de la formation de l’Univers ?
Les mesures de Planck nous renseignent elles sur les grandes inconnues que sont la matière noire et l’énergie noire ?
Remettent-elles en cause les grandes théories actuelles concernant le Big Bang, l’expansion de l’Univers ou le modèle standard de la physique des particules ?
Invité(s) :
Nabila Aghanim, cosmologiste, chercheur au CNRS à l'Institut d'Astrophysique Spatiale d’Orsay
Aurélien Barrau, astrophysicien, professeur à l'université Joseph Fourier de Grenoble, chercheur au laboratoire subatomique et de cosmologie du CNRS, et auteur de Big bang et au-delà – ballade en cosmologie, publié le 6 mars dernier chez Dunod
Alain Riazuelo, chargé de recherche au CNRS et membre du consortium de l'un des deux instruments de Planck.
Hervé Dole, astrophysicien, maître de conférences à l’Institut d’Astrophysique Spatiale d’Orsay université Paris-Sud, et au CNRS. . Spécialiste des galaxies infrarouges, du rayonnement extragalactique (observations spatiales et modélisation), et plus généralement de la formation des grandes structures en cosmologie, il a travaillé pour la NASA avant de devenir enseignant-chercheur à Orsay en 2004. Il est membre de la collaboration Planck, le satellite de l’ESA, et y coordonne une centaine de chercheurs dans un groupe de travail dédié aux galaxies. Il enseigne la physique, l’astrophysique et la cosmologie.
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