Mise à jour le 23 Février 2008
 
 
     
CONFÉRENCE
"LES GRANDES STRUCTURES DE L'UNIVERS :
galaxies, vides cosmiques, murailles etc…"
Par Valérie de LAPPARENT chargée de recherche  IAP
Organisée par la SAF
À la FIAP, 30 rue Cabanis, 75014 Paris (métro Glacière).
 
Le Jeudi 14 Février 2008 à 20H30
 
Photos : JPM. pour l'ambiance (les photos avec plus de résolution peuvent m'être demandées directement)
Les photos des slides sont de la présentation de l'auteur.  Voir les crédits des autres photos et des animations.
 
Valérie de Lapparent a eu la gentillesse de nous donner une partie de sa présentation (en pdf), elle est disponible sur ma liaison ftp elle s'appelle VdeLapparent Gdes Struct SAF.pdf.
Ceux qui n'ont pas les mots de passe doivent me contacter avant.
 
 
 
 
BREF COMPTE RENDU
 
Encore un fois une salle bien remplie sur un sujet pas facile, bravo la SAF!
 
 
Valérie de Lapparent est chargée de recherche au CNRS et travaille à l'IAP (Institut d'Astrophysique de Paris) que nos lecteurs connaisse bien.
 
Voici son domaine de recherche :
·        Cosmologie observationnelle
·        Structure de l'Univers à grande échelle
·        Évolution des galaxies
·        Morphologie des galaxies
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Elle nous parle ce soir de la répartition des galaxies dans l'Univers.
 
Comme on le voit sur la photo suivante de l'APM Galaxy Survey (APM signifie Automatic Plate Measuring machine sise à Cambridge UK); le ciel est rempli de galaxies on en voit sur cette image plus d'un million.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Pour pouvoir étudier la distribution des galaxies dans le ciel, il faut pouvoir mesurer leur distance.
 
À cet effet on mesure le décalage spectral (effet Doppler ou redshift) des raies de ces univers lointains.
 
 
Ce facteur de décalage vers le rouge ou redshift est appelé z; il est défini comme suit :
Si fe est la fréquence émise et fo la fréquence observée (mesurée sur Terre) : (même raisonnement en longueur d'onde)
 
1 + z = fe / fo        z=0 pour l'époque actuelle.
 
 
 
Les galaxies ont des spectres différents suivant leur nature et leur forme aussi, mais les éléments chimiques qui les composent sont tous les mêmes, seules les proportions changent.
 
 
De nombreuses études (survey en anglais) ont été entreprises pour comptabiliser ces galaxies dans le ciel plus ou moins profond.
 
Comme on peut voir cette tranche de l'Univers qui contient plus d'un millier de galaxies.
 
Cette région est "petite", elle ne va que jusqu'à 1 milliard d'années lumière.
 
On remarque des structures différentes : des régions vides et des "murs".
 
 
 
 
 
Depuis plus d'une décennie, on étudie systématiquement des grandes portions du ciel, voici quelques une de ces études.
 
 
 
 
LES RELEVÉS DE L'UNIVERS 2dF.
 
Un des plus anciens est le relevé 2dF (veut dire deux degré de champ du ciel) ou 2dFGRS (2 degree Field Galaxy Redshift Survey).
 
Relevé 2dF qui va jusqu'à z=0,2, la carte en incrustation correspond à celle du paragraphe précédent pour comparaison.
Champs en rose du 2dF, deux portions du ciel sont examinées; les zones grisées correspondant aux relevés APM.
 
 
Le relevé 2dF englobe 200.000 galaxies sur 1500° carré (toute la sphère = 40.000° carré).
Grâce au télescope anglo-australien de 4m.
400 fibres individuelles sont dédiées pour le spectromètre (une galaxie = une fibre).
 
Là aussi on se rend compte des grands vides et des murailles galactiques.
 
Voir photo de fibres interconnectées.
 
 
LES RELEVÉS SDSS (SLOAN DIGITAL SKY SURVEY).
 
 
Le SDSS est de bien meilleure qualité; il fait appel à 640 fibres optiques individuelles liées au télescope de 2,5m de Apache Point du Nouveau Mexique.
 
 
Son champ : 1,5° soit 7000° carré; il va mesurer plus de 900.000 galaxies.
 
Son champ pour des raisons de comparaison, possède une région commune avec le relevé précédent.
 
 
 
 
 
 
 
Grâce à la précision des ces relevés, on peut enfin mesurer la tailles des vides galactiques : de l'ordre 15 à 25 millions d'années lumière (Mal) soit 100 fois plus grands qu'une galaxie typique.
 
 
 
 
LES RELEVÉS 6dF EN INFRA ROUGE.
 
Les relevés du 6dF  couvrent la presque totalité du ciel.
 
Ils utilisent aussi le télescope anglo australien.
 
Mais cette fois ci on effectue les mesures dans le visible et dans l'IR. On devrait étudier 150.000 redshifts à l'aide de 150 fibres.
 
Excellent article de Jones et al. sur le sujet.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LES RÉSULTATS.
 
 
Les groupes de galaxies (un groupe est plus petit qu'un amas de galaxies) sont très nombreux comme on le voit sur cette image avec codage couleur fonction du nombre de galaxies par groupe.
 
 
Tout ceci menant à l'étude de la topologie ou de la forme de l'ensemble des galaxies.
 
Cette forme est en ……éponge!
 
 
 
 
 
 
 
On cherche à étudier en profondeur ces structures, c'est à dire en utilisant la variable "temps" ou z afin d'obtenir une vue 3D.
 
 
 
 
 
C'est le but d'une étude menée par notre conférencière dans la constellation du Sculpteur, c'est l'ESO Sculptor Survey (ESS).
 
 
D'autres études ont aussi été menées comme le Norris au Palomar par Small et ses collègues.
 
 
Que remarque t on?
 
Aussi loin que l'on regarde il y a toujours des grandes structures, comme on le voit sur ces deux extraits qui correspondent à des "tranches" d'Univers dans le sens de "l'épaisseur" c'est à dire du temps.
 
 
 
 
 
 
 
LES ÉTUDES EN COURS DE L'UNIVERS LOINTAIN.
 
 
Plusieurs études sont en cours comme :
 
·        le DEEP2 au Keck de 10m, on veut étudier 65.000 galaxies avec 0,7 < z < 1,3 en utilisant le spectro DEIMOS.
·        Le relevé VIMOS au VLT de 8m au Paranal pour étudier 100.000 galaxies en prenant 400 spectres simultanément avec z<1,5
 
 
On en reparlera donc dans quelques temps.
 
 
 
De nombreuses questions ont suivies cet exposé passionnant. Merci Valérie et à vous revoir bientôt à la SAF.
 
 
 
 
 
 
POUR ALLER PLUS LOIN :
 
 
Une très belle présentation par le génial Alain Bouquet : les grandes structures un ppt de 2,5MB
 
Les grandes structures de l'Univers par la non moins géniale F Combes que nous avons reçue il n'y a pas longtemps.
 
Un petit film génial sur l'étude SDSS à voir "Mapping our Universe"  3minutes de bonheur pour voir clairement ce qui se passe avec les groupes et les amas de galaxies. Narration en anglais mais je suis sûr que cela ne vous fait pas peur.
 
D'Olivier Lefèvre sur les grands sondages et un résumé du VIMOS, très clair :
 
Sur le décalage spectral
 
A slice of the Universe par V de Lapparent et al
 
Mapping the galaxy distribution at large distances  par Christèle Bellanger et Valérie de Lapparent
 
Measures of large-scale structure in the CfA redshift survey slices  par de Lapparent, Valerie; Geller, Margaret J.; Huchra, John P
 
The 2dF Galaxy Redshift Survey: Final Data Release
 
Le 2dF GRS avec beaucoup de photos disponibles.
 
Two-dimensional topology of the sloan digital sky survey par Fiona Hoyle en pdf.
 
La grande muraille Sloan.
 
Un APOD sur l'Univers 3D (anglais).
 
Les vides galactiques (en anglais) présentation ppt de 3MB.
 
Pulling out Threads from the Cosmic Tapestry: Defining Filaments of Galaxies par Kevin A. PimbbletA
 
Sculptor survey par V de Lapparent  25 pages pdf (un peu hard à suivre!):
 
Sur DEEP2 ppt de 2,7MB en anglais
 
 
sur ce site
 
La répartition des galaxies.
 
les grands sondages de l'Univers : CR de la conférence de O Lefèvre du LAM à l'IAP le4 Dec 2007.
 
 
 
 
Bon ciel à tous
 
 
 
 
Jean Pierre Martin   membre de la SAF
www.planetastronomy.com