Mise à jour le 5 Nov 2014
CONFÉRENCE
«DERNIÈRES NOUVELLES DU RAYONNEMENT FOSSILE»
Par Karim BENABED Astrophysicien IAP
Organisée par l'IAP
98 bis Bd Arago, Paris 14ème
Le Mardi 4 Novembre 2014 à 19H30
Photos : JC BERCU. 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
Vidéo de la conférence par Canal U (ce n’est plus le CERIMES) disponible sur leur site quelques jours après (Canal U propose aussi toutes les vidéos des conférences IAP) :
Voir : http://www.canal-u.tv/auteurs/institut_d_astrophysique_de_paris_iap/videos#element_2
BREF COMPTE RENDU
Je n’ai pas pu me rendre à cette conférence pour des raisons personnelle, aussi j’ai été très bien secondé par Bruno Beckert pour le texte et Jean Claude Bercu pour les photos. Merci à eux.
Le conférencier :
Karim Benabed, spécialiste des lentilles gravitationnelles, thèse en 2001, post doc à New York sur les lentilles gravitationnelles et l’énergie sombre, travaille à l’IAP sur l’instrument HFI du satellite PLANCK et depuis 2005 sur le projet EUCLID.
Directeur adjoint de l’IAP
I-LE BIG BANG ET LE MODÈLE STANDARD
Les travaux d’Einstein, Gamov, Lemaitre et Friedmann ont conduit à proposer un modèle d’univers primordial dense et chaud, puis se refroidissant en se diluant.
A parti du big bang, après une minute se forment les premiers noyaux, après 380 000 ans, la température étant tombée à 3000 K on a l’émission du rayonnement fossile qui s’assimile à un recombinaison ; on voit donc une surface de dernière diffusion comparable à la surface du soleil.
A 400 000 000 années après le big bang on a la formation des premières étoiles.
II – LE RAYONNEMENT FOSSILE
On observe un rayonnement à 2,7 K, avec un dipôle lié au mouvement de la Terre.
Ôté ce dipôle, on observe de petites anisotropies de l’ordre de 0,0002 K.
Ces petites inhomogénéités primordiales sont les graines des grandes structures observées de nos jours.
L’origine de ces inhomogénéités peut être discutée : défauts topologiques ou autres ?
Le modèle avec inflation est le meilleur actuellement.
On ne sait pas prédire la carte telle qu’on la mesure, mais on sait prédire les propriétés statistiques de cette carte. Les observations « collent » parfaitement avec un modèle à 6 paramètres.
III- OBSERVATIONS
On peut citer :
-Penzias et Wilson en 1965 ; ils ont obtenu le Nobel en 1978
-COBE en 1992, Nobel attribué à George Smooth et J. Mather en 2006
-Boomerang en 1998-2001 a mis en évidence les 3 premiers pics de la courbe de puissance
-WMAP en 2003-2010 cosmologie de haute précision avec les premières mesures de polarisation
-PLANCK ainsi nommé d’après Max PLANCK 1858 1927 ayant travaillé sur le corps noir entre autres.
Le projet fut développé de 1993 à 2013 et représentait environ 1 milliard d’Euros.
Le satellite fut placé en L2 « point propre » car il faut exercer une poussée pour y demeurer et donc les poussières n’y demeurent pas. Cinq couvertures complètes du ciel furent réalisées jusqu’u 23/10./2013.
L’instrument HFI dont K.B était responsable pour le traitement des données était un bolomètre refroidit à 0.1 K
La séparation des composantes des différentes contributions ( bruit instrumental, Galaxie, etc ) engendra un traitement informatique très complexe.
Le travail fut mené en liaison avec ATACAMA Cosmologic Telescope et SOUTH Pole Telescope qui avaient une meilleure détection mais sur une plus petite partie du ciel.
Pour estimer le ‘risque ‘ d’avoir une telle carte « par hasard » on fit le test de « non gaussianité » test difficile mais qui permit de déterminer que les « dés n’étaient pas pipés ».
On obtient également une carte de la matière noire par prise en compte des effets de lentille gravitationnelle.
La polarisation comporte 2 modes : le mode E créé par les « grumeaux » originaux et le mode B créé par les ondes gravitationnelles primordiales : ceci est prédit par le modèle.
L’expérience américaine BICEP 2 a annoncé de manière un peu prématurée la découverte d’un mode B en utilisant des données de Planck sur lesquelles le fond Cosmic Infrared Backgroud (lié aux jeunes galaxies dont le rayonnement red shifté se retrouve dans la même région du spectre que celles des poussières de la Galaxie) n’avait pas été enlevé.
Le niveau de cette polarisation est mal prédit mais un maximum est possiblement envisageable.
Les prochaines annonces de résultats PLANCK sont planifiées pour décembre 2014
Des projets de satellites sont envisagés pour couvrir de grandes surfaces du ciel, mais n’ont pas encore leur financement
POUR ALLER PLUS LOIN :
L’Univers vu par Planck : CR de la conférence SAF de F Bouchet du 9 Octobre 2013.
Euclid, et énergie sombre : CR de la conf SAF (Cosmologie) de Y Mellier du 19 Janv 2013
Mesure de la polarisation du CMB : CR de la conf SAF (Cosmo) de M. Piat du 15 Mars 2014
Planck et l’Univers : CR de la conférence VEGA d’Hervé Dole à Plaisir le 30 nov 2013
Ondes Gravitationnelles : Une avancée fondamentale !
Ondes Gravitationnelles : Beaucoup de bruit pour (peut être) rien ?
Bon ciel à tous !
Jean Pierre Martin .Commission de Cosmologie de la SAF.
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