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    Plank jette un voile (de poussière) sur l’inflation  
    noAuteur - Ciel & Espace no. 534, novembre 2014 - 2014-11-01      
    La découverte des ondes gravitationnelles primordiales de l'Univers, prédites par le modèle de l'inflation, est reportée à. une date ultérieure !  
    Sept mois après l'annonce fracassante des scientifiques de Bicep 2 - un instrument observant le fond diffus cosmologique depuis la base polaire américaine Amundsen-Scott - un article signé par l'équipe du satellite européen Planck vient de confirmer la rumeur qui courait depuis plusieurs semaines : les poussières de notre propre galaxie ont peut-être mystifié les chercheurs. "Nous savions déjà que' les poussières interstellaires dans lesquelles nous baignons pouvaient gêner les observations du fond diffus cosmologique; mais nous ne savions pas à quel point, ni surtout si elles gênaient dans toutes les directions du ciel", explique Jonathan Aumont (institut d'astrophysique spatiale, Orsay), principal contributeur de cette étude. Dans les longueurs d’onde submillimétriques où observe Planck, ces poussières ne masquent pas le rayonnement d'arrière-plan comme c'est le cas dans le domaine visible. Mais c'est presque pire : comme elles brillent à ces fréquences, elles contaminent la faible lueur cosmologique ! Plus précisément, en s'alignant selon les lignes de champ magnétique qui traversent la Galaxie (un peu comme de la limaille de fer autour d'un aimant], les grains de poussière d'un dixième de micron émettent une lumière polarisée, qui vibre selon une direction précise. Pour le plus grand malheur des cosmologistes, cette lumière mime l’empreinte des ondes gravitationnelles primordiales dans le rayonnement fossile de l'Univers…  
   

Cette carte de l'ensemble du ciel, réalisée par le satellite Planck, montre que les poussières de la Voie lactée masquent une grande partie du fond diffus cosmologique.

 
    Jusqu'à quel point ? Tout dépend de la région du ciel que vous observez. L’équipe de Bicep 2 pensait que la zone de quelques centaines de degrés carrés du ciel austral choisie pour cible était suffisamment propre. S’appuyant sur des données préliminaires de Planck (scannées à partir d'lm PDP diffusé dans une conférence !), elle affirmait que la contamination du signal cosmologique par les poussières devait être minoritaire.  
   

La carte de polarisation du rayonnement submillimétrique obtenue par Bicep 2 ne couvre qu'une petite partie de l’hémisphère Sud galactique dans une région moyennement contaminée par les poussières. Ce qui rend impossible toute interprétation.

 
    D'où l’annonce de la découverte. Hélas, "nous montrons dans notre article qu'il n’y a pas d'endroit sur le ciel où l'émission de la poussière est négligeable", reprend Jonathan Aumont. La détection fiable des ondes gravitationnelles primordiales, prédiction décisive de l'inflation, nécessite donc d'observer finement le ciel à plusieurs fréquences submillimétriques. C'est la seule façon de pouvoir distinguer les poussières de leur arrière-plan cosmologique. Par rebond, cela signifie aussi que les multiples expériences ayant misé sur l'observation longue d'une région du ciel, à une fréquence donnée (150 GHz pour Bicep 2), sont vouées à l’échec. Du moins si elles ne s'appuient pas sur les données de Planck.  
    Car il reste un. Mince espoir pour Bicep 2. "Si Planck montre que le signal de l’expérience américaine est contaminé, il ne peut pas dire avec certitude si c’est à 10, 50 ou 100%", explique le cosmologiste Alain Riazuelo (Institut d'astrophysique de Paris). En revanche, une analyse extrêmement détaillée des, données des deux expériences le pourra peut-être. "Depuis deux mois, nous travaillons avec l’équipe de Bicep 2 sur une analyse conjointe de nos données. C’est très difficile, mais nous espérons pouvoir publier nos conclusions avant la fin de l’année", révèle Jonathan Aumont. Après la compétition, l'heure de la coopération a sonné.  
   

Carte de polarisation de la poussière de la Voie lactée

 
   

Hémisphère Nord galactique - Hémisphère Sud galactique

 
   

 

 
Lexique   Fond diffus cosmologique  
    Première lumière de l'Univers émise 380’000 ans après le big bang. On observe aujourd'hui ce rayonnement fossile comme un fond diffus sur l'ensemble du ciel.  
    Planck  
    Entre 2009 et 2011, le satellite européen Planck a cartographié les infimes variations de température (ou d’intensité) du fond diffus cosmologique.  
       
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