Spitzer : première vision détaillée du fond cosmique infrarouge

Des chercheurs français de l'Institut d'Astrophysique Spatiale d'Orsay (IAS : UMR CNRS, Université d'Orsay) et du Laboratoire des Signaux et Systèmes (L2S : UMR CNRS, Université d'Orsay, Supelec) ont observé le fond cosmique infrarouge (FCIR) à une distance correspondant à un âge de 6 milliards d'années-lumière. A cette époque l'Univers était beaucoup plus dense qu'aujourd'hui et plus propice à la formation d'étoiles, contrairement à la situation actuelle où une région dense est moins propice à la formation d'étoiles.

En 1996, le télescopetélescope COBE de la NASANASA avait déjà réussi à assembler une image du fond cosmique, formée de l'ensemble de toutes les galaxiesgalaxies s'étant formées dans l'Univers. Il est à noter que même si la radiation d'origine a été émise en ultravioletultraviolet, celle-ci, après avoir été absorbée par les grandes quantités de poussières galactiques, est ensuite réémise lors de leur refroidissement sous forme de photonsphotons dans le domaine infrarouge.

Cependant cette image, qui ne montrait que les fluctuations les plus importantes, ne permettait pas de discerner les détails car la résolutionrésolution angulaire est très faible dans l'infrarouge lointain. Bref, les scientifiques, malgré ce document impressionnant, manquaient encore d'informations sur l'agrégation des premières galaxies, ainsi que sur le rôle qu'elles avaient pu jouer le long des processus de structuration de la matièrematière.

Une avancée majeure

Mais pour la première fois, le télescope SpitzerSpitzer est parvenu à détecter et mettre en évidence des anisotropiesanisotropies dans le fond cosmique infrarouge, provoquées par les galaxies qui sont en train de former beaucoup d'étoiles, de 10 à 1000 fois plus que la Voie LactéeVoie Lactée. Cette découverte est considérée comme une avancée majeure dans la compréhension de l'évolution de l'Univers, car il y a 8 milliards d'années, la formation d'étoiles était associée aux halos de matière noirematière noire les plus massifs, ce qui ouvre une nouvelle voie de recherches permettant de mieux cerner cette énigmatique substance dont la nature nous échappe encore.

"Il est essentiel de comprendre les fluctuations de ce fond cosmique, et nous attendions cette découverte depuis longtemps", déclare Guilaine Lagache, astronomeastronome à l'IAS et auteur de l'étude. "Nos travaux révèlent pour la première fois la structure dans le fond cosmique infrarouge !".

"Avec les futurs télescopes Herschel et PlanckPlanck, nous pourrons pousser ces observations à de plus grandes longueurs d'ondelongueurs d'onde et remonter encore plus loin dans l'histoire de la formation des grandes structures de notre Univers, explique la scientifique. Nos travaux viennent conforter cette nouvelle voie".

En 2008, l'Agence Spatiale EuropéenneAgence Spatiale Européenne mettra sur orbiteorbite le télescope spatialtélescope spatial Herschel au moyen d'une fuséefusée Ariane 5Ariane 5. Celui-ci devra succéder à Spitzer, dont la duréedurée de vie prévue était de 5 ans. Le même lanceurlanceur emportera le satellite Planck, dévolu à détecter et analyser le rayonnement fossilerayonnement fossile émis à la suite du Big BangBig Bang.

Source :

"Correlated Anisotropies in the Cosmic Far-Infrared Background Detected by MIPS/Spitzer : Constraint on the Bias", par G. Lagache, N. Bavouzet, N. Fernandez-Conde, N. Ponthieu, T. Rodet, H. Dole, M.-A. Miville-Deschênes, J.-L. Puget. A paraître dans Astrophysical Journal.