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Posté par Michel le Jeudi 24/11/2005 à 00:00
Energie noire ou constante cosmologique ?
Les premiers résultats obtenus par la collaboration internationale SNLS (Supernova legacy survey) montrent que la mystérieuse "énergie noire", présumée responsable de l'accélération de l'expansion de l'Univers, pourrait être la constante cosmologique d'Einstein. Ces résultats ont été publiés ce lundi 21 novembre dans la revue Astronomy & Astrophysics.


Il y a encore quelques années, les astrophysiciens pensaient que l'expansion de l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) mise en évidence par Edwin Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en orbite à environ 600 kilomètres d'altitude,...) dans les années1920, ralentissait sous l'effet de la gravitation (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.). Or, en 1998, des chercheurs ont observé que les supernovae lointaines apparaissaient moins lumineuses qu'attendu dans un Univers en expansion décélérée. En fait, loin de décélérer, l'expansion de l'Univers accélère sous l'effet d'une mystérieuse énergie, baptisée "énergie noire".

Aujourd'hui, l'Univers semble être composé pour un quart environ de matière et pour le reste d'énergie noire qui agit sur l'expansion de l'Univers comme une force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale...) répulsive. Matière et énergie noire se comportent différemment vis-à-vis de l'expansion de l'Univers: la matière se dilue alors que l'énergie noire ne se dilue pas ou peu.

Des supernovae comme instruments de mesure

Les supernovae sont des explosions d'étoiles en fin de vie (La vie est le nom donné :). Elles sont très lumineuses et peuvent donc servir de « bornes kilométriques » dans l'Univers, car leur brillance apparente mesure la distance à laquelle elles se trouvent. Ainsi, lorsque l'on observe des supernovae, on peut mesurer leur distance et la vitesse (On distingue :) à laquelle elles s'éloignent (par leur décalage vers le rouge) et donc en déduire la vitesse d'expansion de l'Univers.

Le SNLS a mesuré les distances de 71 supernovae dont les plus lointaines ont explosé quand l'Univers avait moins de la moitié de son âge actuel. L'objectif de ce projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le...) est de faire une mesure précise de l'énergie noire et de déterminer sa nature, qui reste pour l'heure (L'heure est une unité de mesure  :) inconnue. Il est cependant possible en mesurant le flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...)...) des supernovae distantes, de déterminer si elle se comporte comme la constante cosmologique (La constante cosmologique est un paramètre rajouté par Einstein en février 1917 à ses équations de la relativité...) d'Einstein (qui peut-être définie comme l'énergie constante dans le vide) ou selon de nombreuses autres hypothèses théoriques. Ce qui distingue ces théories, c'est la dilution (La dilution est un procédé consistant à obtenir une solution finale de concentration inférieure que celle de départ, soit par ajout de solvant, soit par...) ou pas de la densité d'énergie noire avec l'expansion de l'Univers. La mesure publiée aujourd'hui est la plus précise et favorise l'absence de dilution.

Aujourd'hui, les chercheurs français travaillent en étroite collaboration avec des équipes de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les...) européennes et nord-américaines (Canada et Etats-Unis), pour réaliser la découverte des supernovae et leur suivi photométrique sur Megacam et spectroscopique, sur les plus grands télescopes terrestres. À l'issue des cinq années d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...), les résultats publiés aujourd'hui pourraient devenir deux à trois fois plus précis.


La collaboration SNLS

Le Supernova (Une supernova est l'ensemble des phénomènes conséquents à l'explosion d'une étoile, qui s'accompagne d'une augmentation brève mais fantastiquement grande...) legacy survey est une collaboration internationale regroupant environ 40 personnes dont une vingtaine de chercheurs français 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).) et du CEA. Le projet est centré sur un grand programme d'imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui représentent des êtres ou des choses. La fabrication se faisait jadis soit à la main, soit par...) au Télescope Canada-France-Hawaii (TCFH) et utilise aussi de nombreuses observations spectroscopiques, des télescopes VLT (Very large telescope) de l'ESO, Gemini et Keck. Le programme d'imagerie est réalisé dans le cadre 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 population humaine ou...) CFHTLS (Canada-France Hawaï-Telescope Legacy Survey) , auquel les astronomes français et canadiens affectent chaque année, de 2003 à 2008, 700 heures d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...) (dont 280 heures environ par an utilisées par le SNLS), a l'aide de l'instrument Megacam. Cet instrument à grand champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) (1 degré de côté soit deux diamètres de la lune) et haute résolution (18000x18000 pixels) est la clé du programme car il permet de mesurer plusieurs supernovae simultanément, ce que les instruments de champ plus faible ne peuvent pas faire. La caméra au coeur de l'instrument et son électronique sont une réalisation du CEA-Dapnia.

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Source: CNRS