Découverte d'un énorme "trou" dans l'Univers
Publié par Adrien le 25/08/2007 à 00:00
Source: Gilbert Javaux - PGJ Astronomie
Illustrations: Bill Saxton & Rudnick et al., NRAO/AUI/NSF, NASA
Des astronomes ont découvert un énorme trou dans l'Univers, de presque un milliard d'années-lumière de large, vide de matière normale comme des étoiles, des galaxies, de gaz, et de la mystérieuse et invisible "matière noire". Alors que des études précédentes avaient montré des trous, ou des vides, dans la structure à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un véhicule utilisé par les sapeurs-pompiers, et qui emporte une échelle escamotable de grande hauteur. Le...) de l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.), cette nouvelle découverte les fait paraître tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) petit.


Représentation du "trou" observé dans l'Univers

"Non seulement personne n'avait jamais trouvé un vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.) aussi grand, mais nous n'avions jamais même prévu d'en trouver un de cette taille," commente Laurent Rudnick (University of Minnesota). Rudnick, avec Shea Brown et Liliya R. Williams, également de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux...) du Minnesota, ont rapporté leurs résultats dans un papier (Le papier (du latin papyrus) est une matière fabriquée à partir de fibres cellulosiques végétales et animales. Il se présente sous forme...) accepté pour publication dans Astrophysical Journal.

Les astronomes savaient depuis des années que, sur de grandes échelles, l'Univers a des régions "vides", c'est à dire en grande partie dénuées 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, l'état...). Cependant, ces vides sont beaucoup plus petits que celui trouvé par Rudnick et ses collègues. "Ce que nous avons trouvé n'est pas normal, basé sur les études d'observations ou sur les simulations sur ordinateurs de l'évolution à grande échelle de l'Univers," ajoute Williams.

Une cartographie de l'Univers

Les astronomes ont tiré leur conclusion en étudiant des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) du NVSS (NRAO VLA Sky Survey), un projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de...) de cartographie du ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.) entier visible avec le radio télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument d'optique permettant...) VLA (Very Large Array) de la NRAO (National Radio Astronomy Observatory). Leur étude minutieuse des données du NVSS a montré une diminution remarquable dans le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de galaxies (Galaxies est une revue française trimestrielle consacrée à la science-fiction. Avec ce titre elle a connu deux existences, prenant par ailleurs...) dans une région du ciel dans la constellation (Une constellation est un ensemble d'étoiles dont les projections sur la voûte céleste sont suffisamment proches pour qu'une civilisation les relie par des lignes imaginaires, traçant ainsi une figure sur la...) de l'Eridan (Eridanus).


L'image de la zone vide vu dans le rayonnement fossile (Un fossile (dérivé du substantif du verbe latin fodere : fossile, littéralement « qui est fouillé ») est le reste (coquille, os, dent, graine, feuilles...) ou le simple moulage...) de l'Univers
et vu en 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.) radio

"Nous savions déjà qu'il y avait quelque chose de différent au sujet de cette tache dans le ciel," ajoute Rudnick. La région avait été surnommée "WMAP Cold Spot", la "Tache Froide de WMAP", parce qu'elle sortait de l'ordinaire dans une carte du rayonnement de fond de micro-onde (Les micro-ondes sont des ondes électromagnétiques de longueur d'onde intermédiaire entre l'infrarouge et les ondes de radiodiffusion. Le terme de micro-onde provient du fait que ces ondes ont une longueur d'onde plus courte celles de la...) cosmique (CMB, pour Cosmic Microwave Background) faite par le satellite (Satellite peut faire référence à :) WMAP (Wilkinson Microwave Anisotopy Probe), lancé par 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 programme...) en 2001. Le CMB, les faibles ondes radio qui sont le rayonnement fossile émis par 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...), est la première image de "l'Univers bébé (L'onomatopée bébé désigne l'être humain en bas-âge. En puériculture on distingue plutôt le nouveau-né (le premier mois), le nourrisson (d'un mois à deux ans) et ensuite la...)" disponible. Les irrégularités dans le CMB montrent les structures qui ont existé seulement quelques cent mille années après le Big Bang. Le satellite WMAP a mesuré des différences de température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud,...) dans le CMB avec une précision de l'ordre du millionième de degré (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines suivants :). La région froide dans l'Eridan a été découverte en 2004.

Les astronomes se sont demandés si la tache froide était intrinsèque au CMB, et en conséquence indiquait une certaine structure dans le jeune Univers, ou si elle pouvait être provoquée par quelque chose de plus proche masquant notre observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir...). La découverte de la pénurie de galaxies dans cette région en étudiant les données du NVSS a résolu cette question. "Bien que nos résultats étonnants aient besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un classement des besoins humains en trois grandes...) de confirmations indépendantes, la température légèrement plus froide du CMB dans cette région semble être provoquée par un énorme trou exempt de quasiment toute matière à approximativement 6-10 milliards d'années-lumière de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre...)," ajoute Rudnick.

La relation entre le CMB et les différences de densité de matière dans l'Univers

Comment un manque de matière peut provoquer une température plus froide dans le rayonnement fossile du Big Bang vu depuis la Terre ?

Les photons (En physique des particules, le photon est la particule élémentaire médiatrice de l'interaction électromagnétique. Autrement dit, lorsque deux particules chargées électriquement...) du CMB gagnent un peu d'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.) quand ils traversent une région de l'espace peuplée de matière. Cet effet est provoqué par l'énigmatique "énergie sombre (En cosmologie, l'énergie sombre est une forme d'énergie hypothétique remplissant tout l'Univers et exerçant une pression négative se comportant comme une force gravitationnelle répulsive....)" qui accélère l'expansion de l'Univers. Ce gain d'énergie fait que le CMB semble légèrement plus chaud dans la direction de cette région. Inversement, quand les photons traversent un espace vide, le rayonnement CMB semble être plus froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.).

L'accélération (L'accélération désigne couramment une augmentation de la vitesse ; en physique, plus précisément en cinématique, l'accélération...) de l'expansion de l'Univers, et par conséquent l'énergie sombre, a été découverte il y a moins d'une décennie (Une décennie est égale à dix ans. Le terme dérive des mots latins de decem « dix » et annus « année.). Les propriétés physiques de l'énergie sombre sont inconnues, bien que ce soit de loin la forme la plus abondante d'énergie dans l'Univers aujourd'hui. L'étude de sa nature est l'un des problèmes actuels les plus fondamentaux en astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la...).

Page générée en 0.254 seconde(s) - site hébergé chez Amen
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - A propos - Informations légales
Partenaire: HD-Numérique