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Posté par Adrien le Dimanche 18/06/2017 à 00:00
Nouvelle cartographie des objets célestes les plus lumineux de l'Univers
Une équipe internationale du programme d'observation SDSS (Sloan Digital Sky Survey) a pu dresser pour la première fois une cartographie 3D des quasars, objets les plus lumineux de l'Univers. C'est la plus grande carte d'objets de l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) établie jusqu'à présent par la communauté scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes...), à laquelle ont participé des chercheurs du CEA et du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).). Utilisant une technique d'analyse spectroscopique à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un véhicule utilisé par les sapeurs-pompiers, et...), leurs travaux permettent également de mesurer la vitesse (On distingue :) d'expansion de l'Univers, et confirment les prédictions formulées jusqu'ici par le modèle standard de la cosmologie (La cosmologie est la branche de l'astrophysique qui étudie l'Univers en tant que système physique.). Ces résultats sont en cours de publication dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society et d'ores (ORES, l'Opérateur des Réseaux Gaz & Électricité est le l'opérateur des réseaux de distribution d'électricité et de gaz pour les 8 gestionnaires du secteurs mixte en région wallonne (intercommunales...) et déjà consultables sur le site Arxiv.org.

Des astrophysiciens ont choisi les sources les plus brillantes qui soient, les quasars, pour explorer le passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble des configurations successives du monde et s'oppose au futur sur une échelle des temps centrée sur le présent. L'intuition...) très lointain de l'Univers, il y a six à dix milliards d'années. À partir d'un relevé photométrique, ils ont sélectionné 147 000 quasars et effectué des analyses spectroscopiques pour chacun d'entre eux. Pour isoler ces sources, ils ont réalisé près de trois cents plaques opaques, percées aux coordonnées des astres à étudier, qu'ils ont interposées à tour de rôle dans le plan focal de leur spectromètre (Un spectromètre est un appareil de mesure permettant d'étudier de décomposer une quantité observée — un faisceau lumineux en spectroscopie, ou bien un mélange de molécules par exemple en spectrométrie de masse — en ses...), auprès du télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un...) SDSS de l'Apache Point Observatory, au Nouveau Mexique (États-Unis). Deux années d'observations leur ont permis de reconstruire la distribution spatiale de tous ces quasars.


Carte des quasars révélée par les travaux de l'équipe où les distances sont exprimées en temps de propagation de la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm...). En jaune (Il existe (au minimum) cinq définitions du jaune qui désignent à peu près la même couleur :) apparaissent les galaxies (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 Galaxie, cette fois...) connues jusqu'à présent (jusqu'à 6 milliards d'années), et en rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.) les quasars découverts par l'équipe (jusqu'à plus de 10 milliards d'années). © Anand Raichoor (École polytechnique fédérale de Lausanne, Switzerland) & la collaboration SDSS © Anand Raichoor (École polytechnique fédérale de Lausanne, Switzerland) & la collaboration SDSS

Juste après le Big-Bang (Le Big Bang[1] désigne l’époque dense et chaude qu’a connue l’univers il y a environ 13,7 milliards d’années, ainsi que l’ensemble des modèles cosmologiques qui la décrivent, sans que...), alors que l'Univers était beaucoup plus chaud et plus dense qu'aujourd'hui, il était parcouru par des ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de matière.) sonores. Ces ondes de pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) ont pu se propager pendant les 400 000 premières années d'existence de l'Univers et se sont figées au moment de la formation des premiers atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec une...) laissant une empreinte sous la forme d'une régularité spatiale de la densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme référence. Le corps de référence est l'eau...) de matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide,...). Cette régularité permet d'établir un "étalon" de distance servant à mesurer la variation de la vitesse d'expansion de l'Univers au cours du temps.


Télescope SDSS © SDSS collaboration

Les chercheurs ont mesuré cet "étalon" de distance jusqu'à 10 milliards d'années-lumière en utilisant les quasars de la carte qui vient d'être révélée. La mesure réalisée correspond parfaitement aux prédictions du modèle cosmologique le plus simple énoncé par Einstein et confirme la présence d'une "énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) noire" dont la nature reste à découvrir.


Une des 300 plaques opaques utilisées sur le télescope SDSS pour dresser la plus grande carte de l'Univers basée sur les quasars. Ces plaques sont percées de telle sorte qu'en plaçant une fibre optique sur chaque trou, les chercheurs peuvent observer la lumière de chaque quasar (En astronomie, un quasar (pour source de rayonnement quasi-stellaire, quasi-stellar en anglais) est une source d'énergie électromagnétique, incluant...) sans être parasités par d'autres objets. © CEA

Pour cela, les physiciens préparent déjà le successeur de SDSS: DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) analysera la lumière émise par 35 millions de galaxies et quasars, parfois éloignés jusqu'à 11 milliards d'années-lumière de nous. Sa construction a démarré à l'observatoire Kitt Peak en Arizona et les premières observations sont prévues en 2019.

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Source: CNRS-IN2P3