Les astronomes mesurent la décélération de l'Univers
L'Univers est en expansion depuis l'explosion primordiale dite du Big Bang. Juste après cette explosion, l'Univers ralentit sous l'effet de la gravitation. Toutefois, depuis 5 milliards d'années, l'expansion de l'Univers accélère. Ce mystère est supposé être dû à une mystérieuse force répulsive produite par ce qu'on appelle "l'énergie sombre". La transition entre la phase de ralentissement et celle d'accélération n'avait jamais été mise en evidence.
C'est ce tour de force qu'ont réussi les astronomes du Sloan Digital Sky Survey (SDSS-III) grâce à une technique permettant de mesurer la structure de l'Univers à grande échelle. Pour cela, il a fallu détecter un nombre considérable de quasars dans l'Univers lointain et étudier dans leur lumière la trace qu'y laisse le milieu intergalactique.
Le projet BOSS, pour Baryon Oscillation Spectroscopic Survey, est l'un des quatre relevés de SDSS-III. Il est dédié à la cartographie de l'Univers grâce aux galaxies et au milieu intergalactique révélé par les quasars d'arrière plan.
Le groupe francais de SDSS rassemble les laboratoires de l'APC, IAP, CEA-IRFU, LAM de Marseille et l'Observatoire de Besançon. Il s'est principalement spécialisé dans la recherche et l'étude des quasars et est responsable au niveau de la collaboration de la sélection des objets à observer et du catalogue de quasars. Le premier catalogue de quasar de la collaboration a été publié mi-octobre et contient 89 000 quasars (Pâris et al. 2012).
Deux analyses indépendantes du milieu intergalactique sont menées au sein de la collaboration, l'une en France et l'autre aux États-Unis. L'étude française vient d'être publiée (Busca et al.(arXiv:0591368) 2012) et met en évidence pour la première fois la détection des oscillations baryoniques dans le milieu intergalactique. Cette étude mesure la décélération primordiale de l'Univers et la transition entre la phase de décélération et celle d'expansion il y a environ 5 milliards d'années.
À propos de SDSS-III :
Le groupe francais est financé en partie par un projet ANR.
Funding for SDSS-III has been provided by the Alfred P. Sloan Foundation, the Participating Institutions, the National Science Foundation, and the U.S. Department of Energy Office of Science. The SDSS-III web site is http://www.sdss3.org/.
SDSS-III is managed by the Astrophysical Research Consortium for the Participating Institutions of the SDSS-III Collaboration including the University of Arizona, the Brazilian Participation Group, Brookhaven National Laboratory, University of Cambridge, Carnegie Mellon University, University
of Florida, the French Participation Group, the German Participation Group, Harvard University, the Instituto de Astrofisica de Canarias, the Michigan State/Notre Dame/JINA Participation Group, Johns Hopkins University, Lawrence Berkeley National Laboratory, Max Planck Institute for Astrophysics,
Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, New Mexico State University, New York University, Ohio State University, Pennsylvania State University, University of Portsmouth, Princeton University, the Spanish Participation Group, University of Tokyo, University of Utah, Vanderbilt University,
University of Virginia, University of Washington, and Yale University.
Publications :
- Le catalogue de quasars qui a permis ces résultats, sur arXiv : Paris et al. http://arxiv.org/abs/1210.5166
Liens :
- Le site Internet du CNRS-INSU : http://www.insu.cnrs.fr/
Contacts :
- Patrick Petitjean (IAP)
Institut d'Astrophysique de Paris-CNRS-UPMC
ppetitje à iap.fr
Tél. : 33-1-4432-8150
- Nicolas Busca (APC)
Laboratoire Astroparticule et Cosmologie - Université Paris Diderot
ngbusca à apc.univ-paris7.fr
- James Rich (CEA-IRFU)
Institute of Research into the Fundamental Laws of the Universe - CEA
james.rich à cea.fr
- Eric Aubourg (APC)
Laboratoire Astroparticule et Cosmologie - Université Paris Diderot
eric à aubourg.net
- Christophe Yèche (CEA-IRFU)
Institute of Research into the Fundamental Laws of the Universe - CEA
christophe.yeche à cea.fr
Une illustration de la technique utilisée par SDSS-III pour mesurer l'expansion de l'Univers distant.
La lumière provenant de quasars lointains (points sur la gauche) est absorbée partiellement lorsqu'elle passe à travers les nuages du milieu intergalactique (centre de la figure ; le nuage fait de l'ombre au quasar). Cette absorption crée une "forêt" d'absorption dans le spectre du quasar qui sert à cartographier les structures de l'Univers. Les points jaunes sont des quasars déjà connus, les points rouge sont les nouveaux quasars découverts par BOSS, qui a découvert 10 fois plus de quasars que ce qu'on connaissait avant.