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Planck, une fenêtre sur l’Univers

vendredi 7 janvier 2011, par La Rédaction

Table ronde à la Cité des sciences - Paris
Planck, une fenêtre sur l’Univers
Samedi 15 janvier 2011 à 15h

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Le satellite Planck scrute le ciel pour mesurer avec une précision inégalée l’écho lumineux du Big Bang, le rayonnement cosmologique fossile. Des scientifiques de la mission présenteront leurs tout premiers résultats et reviendront sur la genèse et l’organisation d’un projet spatial ambitieux. Ils évoqueront aussi la complexité du traitement et de l’analyse des données, avant qu’elles n’aboutissent à une vision renouvelée de notre Voie lactée, et des amas de galaxies. Ils tenteront enfin de prédire ce que Planck apportera à notre connaissance de l’Univers.

Avec :
Jean-Michel Lamarre, astrophysicien, Observatoire de Paris
Guilaine Lagache, astrophysicienne à l’Institut d’astrophysique spatiale, Orsay
Olivier Perdereau, physicien au Laboratoire de l’accélérateur linéaire, Orsay
Michel Rouzé, chef de projet Exploitation des missions scientifiques, CNES
Alain Riazuelo, astrophysicien à l’Institut d’astrophysique de Paris

(Cnrs - Janvier 2011)

Le fond diffus cosmologique est le nom donné au rayonnement électromagnétique issu de l’époque dense et chaude qu’a connue l’Univers par le passé, le Big Bang. Bien qu’issu d’une époque très chaude, ce rayonnement a été dilué et refroidi par l’expansion de l’Univers et possède désormais une température très basse de 2,726 K (-270,424 °C). Le domaine de longueur d’onde dans lequel il se situe est celui des micro-ondes, entre l’infrarouge et les ondes radio. Plus précisément, les longueurs d’onde et fréquence typiques du rayonnement sont respectivement 3 mm et 100 GHz.
Le fond diffus cosmologique est une conséquence des scénarios des théories de Big Bang et son existence a été prédite dans ce cadre-là. Sa prédiction remonte à la fin des années 1940, par Ralph Alpher, Robert Herman et George Gamow. Sa découverte, quelque peu fortuite, a été l’œuvre de deux chercheurs des laboratoires de Bell, Arno Allan Penzias et Robert Woodrow Wilson, en 1964. Tous deux ont été récompensés du Prix Nobel de physique en 1978.
En 2010, le fond diffus cosmologique est un sujet de recherche extrêmement actif du fait qu’il donne un aperçu de l’Univers tel qu’il était très peu de temps après le Big Bang (environ 380 000 ans plus tard). En particulier, ce rayonnement présente d’infimes variations de température et d’intensité avec la direction, qui permettent d’obtenir quantité d’informations sur l’Univers jeune et sur son contenu actuel. Les premières fluctuations de température du fond diffus cosmologique ont été mises en évidence par le satellite artificiel Cosmic Background Explorer en 1992 et ont valu au responsable de l’instrument ayant permis cette découverte, George Fitzgerald Smoot le Prix Nobel de physique 2006, qu’il partagea avec le responsable d’un autre instrument du satellite, John C. Mather.
Ce faible rayonnement est aussi connu sous le nom de « rayonnement fossile » ou « rayonnement à 3 K » (en référence à sa température). Aucun de ces noms ne correspond exactement à sa traduction anglaise de Cosmic Microwave Background Radiation ou désormais Cosmic Microwave Background (littéralement « (rayonnement) micro-onde de fond cosmique »). En français, l’abréviation la plus couramment utilisée pour le nommer est CMB, issu de l’anglais. On trouve également les abréviations anglaises CMBR et françaises FDC (plus rarement).