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Les secrets de la mission Planck

VidéoClassé sous :cosmologie , rayonnement fossile , CMB

Le satellite Planck constitue une formidable machine à remonter dans le temps, capable de nous livrer plusieurs secrets sur l'origine, la structure et la composition de l'univers. Les cosmologistes et les astrophysiciens l'ont utilisé pour cartographier sur la voûte céleste, avec une précision inégalée, les fluctuations de température et de polarisation de la plus vieille lumière du monde, celle du rayonnement fossile. Cette vidéo réalisée par le consortium HFI-Planck, l'agence de communication Canopée et avec l'aide de Jean Mouette, de l'IAP (Institut d'astrophysique de Paris), nous explique en quoi consiste cette mission.

De quoi est fait l'univers ? Comment s'est-il formé ? Quel sera son destin ? Pour répondre à cette question les astrophysiciens et les cosmologistes ont entrepris d'observer la lumière du rayonnement fossile. Elle nous parvient aujourd'hui de régions lointaines du cosmos observable situées sur une sphère et après un voyage qui a duré plus de 13,7 milliards d'années. Le caractère fini de la vitesse de la lumière nous permet donc d'obtenir une image de l'univers tel qu'il était à cette époque. Sa température était élevée (environ 3.000 K) mais était en train de baisser du fait de son expansion de sorte que les premiers atomes étaient en train de se former ce qui a permis à la lumière de se propager librement dans le cosmos pour la première fois. Aujourd'hui, ce rayonnement primitif est toujours autour de nous mais sa température moyenne n'est plus que de 2,73 K environ car l'univers a continué à se refroidir en se dilatant. On doit donc l'observer dans le domaine des micro-ondes, entre l'infrarouge et les ondes radio.

La cartographie du rayonnement fossile sur la voûte céleste, plus précisément de ses fluctuations de température et de polarisation, permet d'avoir accès à des paramètres cosmologiques fondamentaux comme l'âge de l'univers, la courbure de l'espace et son contenu en matière noire et en énergie noire. C'est la raison d'être de la mission Planck qui a nécessité environ 20 ans de travail de la part d'équipes réparties dans une vingtaine de pays. Il a fallu mettre au point des détecteurs refroidis avec de l'hélium liquide pour mesurer des différences de températures de l'ordre du millionième de degré. Lancé le 14 mai 2009 par une fusée Ariane 5, le satellite a rejoint le point de Lagrange L2 où pendant presque 1.000 jours il a transmis quotidiennement plus d'un milliard de mesures. Les analyses de ces mesures ont permis aux membres de la mission Planck de publier un premier bilan en 2013 et un second en 2014.

© Consortium HFI-Planck & IAP-CNRS-UPMC 2012