Mission Planck : premiers résultats en avant-première pour percer les secrets de l’univers

Jean-Loup Puget nous livre en avant-première les premiers résultats du satellite Planck. Lancé le 14 mai 2009, ce satellite de l’Agence spatiale européenne est destiné à traquer le "bruit de fond cosmologique" c’est-à-dire le rayonnement fossile de la toute première lumière de l’univers. Les premières images révèlent l’univers tel qu’il était 380 000 ans après le big bang, autant dire la petite enfance du cosmos !

Aujourd’hui on sait que l’univers est en expansion, qu'il a été très dense et très chaud au départ. Mais comment tout cela a-t-il démarré ? C'est une des questions que se posent les chercheurs.
On voit que l’univers s’est structuré en galaxies, en amas de galaxies et en étoiles. On pense que tout ceci est la conséquence de la gravité. « Mais pour que la gravité puisse agir au départ, il faut que la densité ne soit pas complètement uniforme : dans la soupe cosmique, il faut des grumeaux qui permettront de condenser ce qui deviendra effectivement des galaxies. Avec Planck, on cherche la source de toutes les structures que l’on voit aujourd’hui » nous explique Jean-Loup Puget.

Tout se joue 380 000 ans avant les débuts de l'univers. Si l'on remonte encore plus loin, nous entrons dans un épais brouillard de gaz et de poussière chaud difficile à percer. Mais à partir 380 000 ans, l'univers se refroidit et il devient transparent. La lumière se propage en ligne droite jusqu’à nos télescopes. Ce qui est intéressant fait remarquer notre invité « c'est que cette image de l’univers à 380 000 ans transporte elle-même l'image de la « granularité » qui a été générée beaucoup plus tôt. On pense que les résultats que nous obtenons relèvent d’une phase bien plus primordiale, à la limite de la physique que nous connaissons ».

Un autre point sur lequel les chercheurs sèchent pour l'instant : Pourquoi notre univers qui semble euclidien à grande échelle, ne l'est-il plus localement ?
Une question supplémentaire qui ramène aux conditions du début du Big bang. « Le Big bang, dans le cadre de la relativité générale sous-tend une température et une densité infinies. Mais les physiciens n’aiment pas l'infini ! Là encore, on sent bien que la physique telle qu’on la connaît n’est plus capable de décrire la physique au-delà d’une certaine énergie, d'une certaine température ».

Parmi les hypothèses auxquelles Planck tentera d'apporter des réponses prochainement, Jean-Loup Puget nous présente la théorie de l'inflation : « L'inflation serait une phase extrêmement rapide de l’univers avant d’entrer dans ce qu’était la description du Big bang classique. Cette expansion très rapide qui obéit à une physique nouvelle qu’on ne connaît pas encore, permettrait de résoudre bon nombre de questions ».

Premiers résultats du satellite Planck

Au 11 janvier 2011, les résultats ne présentent pas encore la cosmologie de l’univers primordial car l'analyse des données est longue et Planck n'a pas fini sa mission.
Ces premiers résultats présentent l'analyse des avant-plans.
En observant le ciel selon un certain type de radiation, on voit le fond du rayonnement cosmologique qui a voyagé 13,8 milliards d’années avant d'arriver jusqu’à nous. On distingue également les émissions de gaz interstellaire de la voie lactée et les émissions des galaxies. Il est nécessaire d'étudier ce « premier plan » dans un premier temps pour nettoyer le signal cosmologique.
Mais grâce au domaine de fréquence qui n'était jusqu'alors pas ou peu exploité, l'échelle de résolution devient très fine et pour
« les amas de galaxies et les galaxies lointaines, on est sur des choses très nouvelles, on n’avait encore jamais vu ça » précise Jean-Loup Puget.

Grâce au premières données ainsi analysées, les chercheurs sortent un catalogue sur les amas de galaxies et la distorsion du fond cosmologique par les galaxies qu’on appelle l’effet Sunyaev-Zel'dovich.
Ils observent des émissions anormales de la poussière interstellaire et travaillent enfin désormais le fond des galaxies qui émettent en infrarouge.

« Et plus tard, quand nous aurons fini l’analyse de ces données, nous aurons des informations qui nous viendrons de l’univers primordial…» Mais pour cela il faudra attendre encore deux ans. Patience !

Jean-Loup Puget est le responsable scientifique du principal instrument du satellite Planck, le HFI (High Frequency Instrument). Il est directeur de recherche au CNRS, directeur d’un groupe d’intérêt scientifique sur la physique des deux infinis, ancien directeur de l’Institut d’astrophysique spatiale d’Orsay et membre de l’Académie des sciences.

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ESA, agence spatiale européenne. Retrouvez sur ce site toutes les informations concernant la mission Planck