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Les premiers résultats obtenus par la collaboration internationale
SNLS (Supernova legacy survey) - à laquelle le
et le
(IN2P3 et INSU) participent - 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
sont publiés lundi 21 novembre dans la revue Astronomy &
Astrophysics.
Il y a encore quelques années, les astrophysiciens pensaient que
l'expansion de l'Univers mise en évidence par Edwin Hubble dans
les années 1920, ralentissait sous l’effet de la gravitation*. 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 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.
Les supernovae sont des explosions d'étoiles en fin de vie. 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 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 est de faire une mesure précise
de l’énergie noire et de déterminer sa nature, qui reste pour l’heure
inconnue. Il est cependant possible en mesurant le flux des supernovae
distantes, de déterminer si elle se comporte comme la constante
cosmologique d’Einstein** ou selon de nombreuses autres hypothèses
théoriques. Ce qui distingue ces théories, c’est la dilution 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 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,
les résultats publiés aujourd'hui pourraient devenir deux à trois
fois plus précis.
SNLS (Supernova legacy survey)
Le Supernova legacy survey est une collaboration internationale
regroupant environ 40 personnes dont une vingtaine de chercheurs
français du CNRS et du CEA. Le projet est centré sur un grand programme
d'imagerie 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 CFHTLS , auquel les astronomes
français et canadiens affectent chaque année, de 2003 à 2008, 700
heures d'observation (dont 280 heures environ par an utilisées par
le SNLS), a l'aide de l'instrument Megacam. Cet instrument à grand
champ (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 .
*La gravitation est la force d’attraction
entre les masses (l’attraction de la matière)
**Qui peut-être définie comme l’énergie constante dans le vide
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