Euclid: mieux traiter les observations ciblant la matière noire et l'énergie noire

Publié par Adrien le 28/02/2020 à 08:00
Source: CEA
Au terme de trois années de travail, une équipe de la collaboration Euclid, coordonnée par l'Irfu, dévoile une nouvelle méthode pour traiter conjointement les observations ciblant spécifiquement la matière noire ou l'énergie noire, deux concepts distincts mais corrélés. Résultat: une précision de l'interprétation cosmologique grandement améliorée !


Satellite: Euclid -Vue d'artiste (Est communément appelée artiste toute personne exerçant l'un des métiers ou activités suivantes :) d'Euclide (Euclide, en grec ancien Εὐκλείδης Eukleidês (né vers -325, mort vers -265 à Alexandrie) est un mathématicien de la Grèce antique ayant...) - © ESA/C. Carreau

La mission spatiale européenne Euclid vise à mieux connaître l'expansion de l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) et la formation des grandes structures 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 liquide, l'état gazeux. La matière occupe de...) au cours de son histoire. L'expansion accélérée de l'Univers est aujourd'hui imputée par les physiciens à l'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, de nature totalement inconnue. La structuration 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...) de la matière est, quant à elle, gouvernée en grande partie par la matière noire (En astrophysique, la matière noire (ou matière sombre) désigne la matière apparemment indétectable, invoquée pour rendre compte d'effets inattendus, notamment au sujet des...), invisible.

Comment procéderont les scientifiques d'Euclid ? Ils observeront la déviation 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...) à son passage à proximité de la matière noire, ainsi que les variations, à grande échelle dans l'espace et le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), de la lumière émise par 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 au singulier.). Les deux approches ou "sondes" - lentilles gravitationnelles et distribution des galaxies - sont complémentaires mais pas indépendantes l'une de l'autre.

Des chercheurs sont parvenus à développer des algorithmes de traitement des futures 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.) d'Euclid pour ces deux "observables", en tenant compte de leurs corrélations (cross-correlations). Ils montrent que celles-ci sont cruciales pour tester différents modèles cosmologiques et qu'elles améliorent la précision des résultats d'un facteur trois.

Ils mettent à la disposition de 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 scientifiques.) des codes numériques et des méthodes fiables pour relier les mesures d'Euclid aux paramètres cosmologiques, ainsi qu'un guide pour valider n'importe quel algorithme de traitement de données (En informatique, le terme traitement de données renvoie à une série de processus qui permettent d'extraire de l'information ou de produire du savoir à partir de données brutes. Ces processus, une fois...) destiné à Euclid.

Ce travail a été réalisé en collaboration avec notamment University College London et Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics.

Références:
Euclid preparation: VII. Forecast validation for Euclid cosmological probes
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