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Énergie Noire

Durant la dernière décennie, la mesure fine des anisotropies du fond diffus cosmologique par plusieurs équipes, et en particulier par WMAP, ainsi que les relevés optiques comme le SDSS ont confirmé de manière spectaculaire les prédictions du modèle de Big bang. L’observation de l’évolution de la luminosité des supernovae lointaines a fourni un indice clair en faveur de l’accélération de l’expansion de l’Univers. L’ensemble de ces observations indique que l’univers présente une géométrie euclidienne, avec une densité moyenne égale à la densité critique. Or la matière ordinaire (baryonique) ne représente qu’un peu plus de 4% de cette densité, et il faut supposer l’existence d’une nouvelle forme de matière, cinq à six fois plus abondante que les baryons, appelée matière noire froide. Il faut en outre faire appel à une composante encore plus mystérieuse, appelée énergie noire, qui représenterait plus de 70% du bilan d’énergie moyenne de l’univers. Celle-ci serait alors responsable de l’accélération de l’expansion de l’univers.

Pour comprendre la nature de l’énergie noire, on mène différentes études.

- D’immenses progrès sont attendus avec la détection de dizaines de milliers de supernovae de luminosité fixe, qui permettront de baliser l’Univers. L’étude des distorsions de la forme des galaxies provoquées par les effets de lentille gravitationnelle, et les mesures des fluctuations de densité de galaxies à très grande échelle amélioreront notre connaissance de l’histoire de l’Univers.
-  L’étude des galaxies, en vue de mieux comprendre leur formation, leur évolution ou leurs interactions. LSST va faire un catalogue qui devrait répertorier près de 10 milliards de galaxies, soit 10 fois plus que l’ensemble des bases de données actuelles.
-  L’étude de la Voie Lactée grâce à l’établissement d’un catalogue de 10 milliards d’étoiles.
-  L’inventaire des objets du système solaire (astéroïdes), jusqu’à des dimensions aussi petites que la centaine de mètres.
-  La collecte systématique des phénomènes transitoires  : étoiles variables de tous types, effets de microlentille gravitationnelle, sursauts gamma… LSST sera en mesure de réagir en moins d’une minute à des alertes en provenance d’autres instruments (par exemple en cas de sursaut gamma), et pourra aussi demander des observations complémentaires à d’autres télescopes (comme des mesures de spectres).

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