Energie noire? Premières données du projet Boss
Par Benje le mercredi, octobre 14 2009, 12:53 - Nouvelles Scientifiques - Lien permanent
Source: CNRS / INSU
Les premières données du sondage Boss (Baryon oscillation spectroscopic survey) ont été obtenues dans la nuit du 14 au 15 septembre. Cette expérience, dédiée à la recherche des oscillations de baryons, ouvre une nouvelle ère de recherche sur l'énergie noire (ou encore "sombre") et l'évolution de l'Univers. Elle implique notamment des équipes de l'INSU-CNRS, de l'IN2P3/CNRS et du CEA.
Cette nuit-là, les astronomes ont utilisé le télescope de 2,5 mètres de diamètre de la fondation Sloan, situé à l'observatoire Apache Point dans le Nouveau Mexique, pour mesurer les spectres d'un millier de
galaxies et quasars, marquant ainsi le début de la collecte des
spectres de 1,4 million de galaxies et 160 000 quasars qui sera
effectuée d'ici 2014. Le télescope Sloan a été doté de nouveaux
spectrographes tout spécialement conçus pour les besoins du relevé. Ils
ont été optimisés aux deux extrémités du spectre, dans l'infrarouge et le bleu lointain.
Boss est l'un des quatre projets du relevé SDSS-III (Sloan digital sky survey III). Il a pour but de rechercher avant tout les oscillations de baryons qui ont débuté lorsque des ondes de pression se sont propagées dans l'Univers primordial. Telles des ondes sonores se mouvant dans l'air, ces ondes ont déplacé la matière alors qu'elles se propageaient dans la soupe initiale qui emplissait
l'Univers primordial. Ces ondes sont restées figées dans l'Univers
lorsque celui-ci n'était âgé que de seulement quelques centaines de
milliers d'années, laissant ainsi une empreinte dans la matière d'une
longueur caractéristique de 500 millions d'années lumière.
Les chercheurs pensent que la mesure de ces ondes fossiles est
déterminante pour découvrir la nature de l'énergie noire. Ainsi, la
mesure de la longueur des oscillations des baryons peut déterminer
comment l'énergie noire a affecté l'histoire de l'évolution de
l'Univers.
Les données issues de Boss seront d'une qualité sans précédent aux
échelles des grandes structures de l'Univers. Les spectrographes de
Boss fonctionneront avec plus de deux mille grandes plaques de métal
placées dans le plan focal du télescope; ces plaques sont percées de
trous alignés précisément sur la position de près de deux millions
d'objets à travers le ciel de l'hémisphère nord. Des fibres optiques sont raccordées à ces milliers de trous minuscules sur chacune
de ces plaques conduisant ainsi la lumière de chaque galaxie ou quasar
observé vers les spectrographes de Boss.
Les équipes françaises sont spécialisées dans l'étude du
milieu intergalactique. Elles ont entrepris la sélection des quasars
qui vont être observés et le test des caractéristiques du sondage à
l'aide de simulations numériques, l'objectif étant de mesurer l'étalon
de distance des oscillations de baryons dans le milieu intergalactique
situé entre la Terre et ces quasars grâce à l'empreinte que la matière
laisse dans le spectre de ces quasars d'arrière-plan, appelée la forêt
Lyman-alpha.
La publication des premières données est prévue pour décembre 2010.
Elles seront mises à la disposition de la communauté astronomique
française grâce au Centre de calcul de l'IN2P3 (CC-IN2P3).
A propos de SDSS-III et Boss
Boss est le plus important des quatre sondages du projet SDSS-III et
implique 350 scientifiques issus de 42 institutions. La conception et
l’exécution de Boss ont été coordonnées par le laboratoire Lawrence de
Berkeley (Département américain de l’énergie). Les systèmes optiques
ont été conçus et fabriqués à l’Université Johns Hopkins, les nouvelles
caméras CCD ont été conçues et fabriquées à l’Université de Princeton
et à l’Université de Californie à Santa Cruz/Observatoire de Lick.
L’Université de Washington a quant à elle produit de nouveaux systèmes
de fibres optiques tandis que l’Université de l’État de l’Ohio a conçu
et réalisé une mise à jour du système d’acquisition des données. Les CCD de 16 millions de pixels
des caméras opérant dans le rouge sont issus de recherches menées au
laboratoire de Berkeley et ont été fabriqués par le Laboratoire des
systèmes microscopiques de Berkeley (MSL).
SDSS-III a été financé par la fondation Alfred P. Sloan, les
institutions membres, la National science foundation, et le Département
américain de l’énergie.
SDSS-III est géré par l’Astrophysical research consortium pour le
compte des institutions membres de SDSS-III: l’Université d’Arizona, le
Groupe de participation brésilien, l’Université de Cambridge,
l’Université de Floride, le Groupe de participation français, le Groupe
de participation allemand, le Groupe de participation Notre Dame/JINA
de l’État du Michigan, l’Université Johns Hopkins, le Lawrence Berkeley
National Laboratory, l’Institut Max Planck pour l’astrophysique,
l’Université de l’État du nouveau Mexique, l’Université de New York,
l’Université de l’État de l’Ohio, l’Université de l’État de
Pennsylvanie, l’Université de Portsmouth, l’Université de Princeton,
l’Université de Tokyo, l’Université de l’Utah, l’Université de
Vanderbilt, l’Université de Virginie, et l’Université de Washington.
Le groupe français qui participe au projet SDSS-III comprend le laboratoire Astroparticule et cosmologie (CNRS / Université Paris 7 / CEA / Observatoire de Paris), l’Institut d’astrophysique de Paris (CNRS / Université Paris 6), le Service de physique
des particules du CEA (Institut de recherches sur les lois
fondamentales de l’Univers, CEA/Irfu) et le Laboratoire d’astrophysique
de Marseille (CNRS / Université de Provence / Observatoire Astronomique de Marseille Provence).