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Posté par Isabelle le Lundi 31/08/2015 à 12:00
Cartographier la lente agonie de l'Univers
Les premières données du sondage GAMA diffusées lors de l'Assemblée Générale de l'IAU


Images de galaxies issues du sondage GAMA.
Cette image composite révèle l'apparence, à différentes longueurs d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de...), d'une galaxie (Galaxies est une revue française trimestrielle consacrée à la science-fiction. Avec ce titre elle a connu deux existences, prenant par ailleurs la suite de deux autres...) typique du sondage ( Un sondage peut désigner une technique d'exploration locale d'un milieu particulier. Un sondage peut également être une méthode statistique d'analyse d'une...) GAMA. Ce vaste projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et...) a mesuré l'énergie produite par plus de 200 000 galaxies. Le résultat obtenu offre l'estimation la plus précise à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil...) de l'énergie produite au sein (Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») ou la poitrine dans son ensemble, constitue la région ventrale supérieure du torse...) de l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) proche. Il confirme que la quantité d'énergie produite à l'heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur elle-même, l'instant (l'« heure qu'il est »), y...) actuelle dans une portion de l'Univers représente la moitié environ de ce qu'elle était voici deux milliards d'années, et révèle que cette chute de production affecte l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui...) des longueurs d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de matière....) comprises entre l'ultraviolet (Le rayonnement ultraviolet (UV) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde intermédiaire entre celle de la lumière visible et celle des...) et l'infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des micro-ondes.) lointain.
Crédit: ICRAR/GAMA and ESO
Une équipe internationale d'astronomes qui étudiait un échantillon constitué de plus de 200 000 galaxies a mesuré, avec une précision inédite, l'énergie produite au sein d'une vaste région de l'espace. Ce résultat constitue l'estimation la plus précise à ce jour de la production d'énergie au sein de l'Univers proche. Il confirme que la quantité d'énergie produite à l'heure actuelle dans une portion de l'Univers représente la moitié environ de ce qu'elle était voici deux milliards d'années, et révèle que cette chute de production affecte l'ensemble des longueurs d'onde comprises entre l'ultraviolet et l'infrarouge lointain. L'Univers agonise, lentement.

L'étude implique nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de télescopes parmi les plus puissants au monde (Le mot monde peut désigner :), tels les télescopes de sondage VISTA et VST de l'ESO, installés à l'Observatoire Paranal au Chili. Deux télescopes spatiaux de la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation NASA, est l'agence gouvernementale responsable du...) (GALEX et WISE), et un télescope spatial de l'Agence Spatiale (Une agence spatiale est un organisme d'État ayant pour but d'étudier l'Espace et de développer et gérer des programmes spatiaux) Européenne (Herschel), se sont également joints à cette étude [1].

Ce travail de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...) s'inscrit dans le cadre du projet Galaxies et Assemblage des Masses (GAMA), le sondage multi-longueurs d'ondes le plus étendu jamais réalisé.

“Nous avons utilisé autant de télescopes terrestres et spatiaux que possible pour mesurer, sur une bande spectrale (En astronomie, une bande spectrale désigne une partie du spectre électromagnétique que laisse passer un filtre standard. Une bande...) aussi étendue que possible, l'énergie libérée par un échantillon de 200 000 galaxies” révèle Simon Driver (ICRAR, Université d'Autralie Occidentale), leader du consortium GAMA.

Les données du sondage, aujourd'hui mises à disposition des astronomes du monde entier, incluent les mesures de l'énergie libérée par chaque galaxie (Une galaxie est, en cosmologie, un assemblage d'étoiles, de gaz, de poussières et de matière noire et contenant parfois un trou noir supermassif en son...) à 21 longueurs d'onde différentes, depuis l'ultraviolet jusqu'à l'infrarouge lointain. Ce jeu de données permettra aux scientifiques de mieux comprendre le mode de formation ainsi que les processus d'évolution des différents types de galaxies.

Le Big Bang (Le Big Bang est l’époque dense et chaude qu’a connu l’univers il y a environ 13,7 milliards d’années, ainsi que l’ensemble des modèles cosmologiques qui la décrivent, sans que cela préjuge...) s'accompagna de la création de toute l'énergie de l'Univers, dont la matière renferme une fraction sous forme de masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la...). Toutefois, en brillant, les étoiles reconvertissent une partie de leur masse en énergie, comme l'indique la célèbre équation d'Einstein E = mc² [2]. Le projet GAMA a permis de cartographier et de modéliser la quantité totale d'énergie produite au sein d'un volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) étendu de l'espace, à notre époque ainsi qu'à diverses époques passées.

“La plupart de l'énergie qui emplit l'Univers résulte du Big Bang. Mais de l'énergie supplémentaire est constamment libérée par les étoiles, lors de la fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps pur, c’est-à-dire pour une substance...) d'éléments tels l'hydrogène et l'hélium”, ajoute Simon Driver. “Une fraction de cette énergie est absorbée par la poussière lors de sa traversée de la galaxie hôte. L'autre partie s'échappe dans l'espace intergalactique et voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel (tourisme) ou professionnel...) jusqu'à ce qu'elle rencontre un objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être...) telle qu'une étoile, une planète – plus rarement, le miroir (Un miroir est un objet possédant une surface suffisamment polie pour qu'une image s'y forme par réflexion et conçu à cet effet. C'est souvent une couche métallique fine, qui, pour...) d'un télescope.”

L'étiolement progressif de l'Univers est connu depuis la fin des années 1990. Mais ce travail montre que ce processus s (Le processus S (avec S pour slow, lent en anglais) est un processus de nucléosynthèse de capture de neutrons par des noyaux atomiques qui permet ainsi de...)'opère dans l'ensemble des longueurs d'onde comprises entre l'ultraviolet et l'infrarouge lointain, et offre l'estimation la plus complète à ce jour de la quantité d'énergie produite dans l'Univers proche.

“Dès à présent, l'Univers décline, glissant doucement vers la vieillesse (La vieillesse est l'âge ultime de l'être humain, qui succède à l'âge mûr, appelé aussi par euphémisme « troisième...). En d'autres termes, il s'est étendu sur un canapé, a revêtu une couverture, et s'apprête à sommeiller pour le reste de l'éternité”, conclut Simon Driver.

L'équipe de chercheurs espère pouvoir étendre ce travail et cartographier l'énergie produite par l'Univers durant toute son histoire. Et ce, au moyen d'instruments de nouvelle génération tel le Réseau Kilomètre Carré, soit le plus grand radiotélescope du monde qui devrait être construit en Australie (L’Australie (officiellement Commonwealth d’Australie) est un pays de l’hémisphère Sud dont la superficie couvre la plus grande partie de...) et en Afrique (D’une superficie de 30 221 532 km2 en incluant les îles, l’Afrique est un continent couvrant 6 % de la surface terrestre et 20,3 % de la surface des terres émergées. Avec une population de...) du Sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.) au cours de la prochaine décennie.

Pour plus d'information voir:
http://www.eso.org/public/france/videos/eso1533a/
http://www.eso.org/public/france/videos/eso1533b/

Notes
[1] Les télescopes et les bases de données d'observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...) utilisées, dans l'ordre des longueurs d'onde croissantes, sont: GALEX, SDSS, VST (KiDS survey), AAT, VISTA (VIKING survey) / UKIRT, WISE, Herschel (PACS/SPIRE).

[2] La majeure partie de l'énergie contenue au sein de l'Univers provient des phénomènes de fusion nucléaire qui se produisent à l'intérieur des étoiles, et qui ont pour effet de lentement convertir leur masse en énergie. Les disques très chauds qui entourent les trous noirs situés aux centres des galaxies constituent une autre source importante d'énergie – dans les quasars et autres noyaux actifs de galaxies, l'énergie gravitationnelle se change en rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de transmission d'énergie impliquant une particule porteuse.) électromagnétique. Les rayonnements de longueurs d'onde bien plus élevées sont issus des vastes nuages de poussière qui réémettent la lumière en provenance des étoiles qu'ils renferment.


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Source et illustration: ESO