Mise à jour le 14 Avril 2008
 
 
L'Observatoire de Paris
CONFÉRENCE
"WMAP 5: Discussion, Résultats et Implications pour l'Univers Primordial "
Par David N. SPERGEL (Université de Princeton)
 
Organisée par Norma SANCHEZ (École Internationale d'Astrophysique Chalonge)
à l'Observatoire de Paris
 
Le Vendredi 11 Avril 2008 à 14H00
 
Photos : JPM. pour l'ambiance (les photos avec plus de résolution peuvent m'être demandées directement), de nombreuses autres photos sont disponibles sur demande.
Les photos des slides sont de la présentation de l'auteur.  Voir les crédits des autres photos et des animations.
 
 
BREF COMPTE RENDU
 
 
Un site exceptionnel pour cette conférence de presse : la salle du conseil de l'Observatoire.
 
Une Conférence et Point Presse sur le dernières données (mars 2008) du satellite WMAP après 5 années en orbite (WMAP 5),
s'est tenue le Vendredi 11 Avril  2008 a 14h à l'Observatoire de Paris, Salle du Conseil du bâtiment Perrault (bâtiment historique) par le professeur David N. Spergel (du Team WMAP, Université de Princeton) ainsi que des spécialistes mondiaux du sujet présents à cette rencontre.
 
Au programme et dans le cadre du modèle standard de l'univers : la matière noire, l'énergie noire, l'inflation avec le fond cosmique de micro-onde et les grandes structures, les ondes gravitationnelles primordiales et la cosmologie des neutrinos.

Il s'agit de mettre ensemble les données cosmologiques réelles avec l'approche et compréhension physiques prédictives leur concernant. Le modèle standard de l'univers issu des observations récentes a besoin d'une compréhension physique unifiée et celle-ci est une des objectives de cette réunion.
 
 
 
Le professeur David Spergel de l'Université de Princeton nous fait part des derniers résultats de la sonde WMAP après 5 ans de recueil de données.
Il a la chaire d'astrophysique à cette université et est en période sabbatique en ce moment à Paris.
C'est la très dynamique Norma Sanchez, Directrice de l'école Chalonge d'Astrophysique qui a organisé cette rencontre dans ces locaux illustres.
 
 
David Spergel fait partie de l'équipe de WMAP.
 
 
Je dois avouer en introduction que la grande partie de la présentation était d'un niveau technique très élevé, donc je serai malheureusement un peu trop général dans ce document.
 
 
Ces nouvelles données nous procurent quelques enseignements majeurs (tirés des derniers astronews et des informations parues à l'Observatoire de Paris)  déjà publié comme :
 
·        L'univers est baigné dans un flux énorme de neutrinos. (un bloc de Plomb de la taille du système solaire arriverait à peine à arrêter un seul neutrinos parmi les milliards qui nous traverse à chaque instant!)
·        La matière noire doit être non baryonique et interagit très peu avec les atomes et le rayonnement.
·        La mesure de la densité de la matière noire par WMAP impose des contraintes importantes sur le modèle de matière noire avec super symétrie.
·        La détermination précise des densités dans l'Univers (par rapport à la densité critique : correspond à la densité d'énergie que l'on doit avoir dans un univers homogène et isotrope en expansion pour que sa courbure spatiale soit nulle) est maintenant possible; on a testé la cohérence entre les densités WMAP et celles provenant des abondances de Deutérium. Soit 72,1% pour l'énergie noire et 23,3% pour la matière noire. Matière baryonique (atomes) : 4,6% et moins de 1% de neutrinos.
·        Détermination précise de la constante de Hubble : 70,1 km/s par Mpc +/- 1,3
·        Détermination précise de l'age de l'Univers : 13,73 Milliards d'années (Ga) +/- 0,12. La recombinaison (CMB) s'est produit 375.900 ans +/- 3.100 après le Big Bang. À cette époque l'Univers était composé de la façon suivante : 10% de neutrinos, 12% d'atomes; 63% de matière noire (dark matter); 15% de photons et l'énergie noire (dark energy) était négligeable.
·        Détermination précise de la température du bruit de fond : 2,725K.
 
 
 
Les données de WMAP ont joué un rôle essentiel en établissant le modèle standard de l'univers.
Ce modèle explique aujourd'hui un grand ensemble de mesures cosmologiques et astronomiques effectuées sur un grand domaine de longueurs d'onde et d'outils d'observation: anisotropies du CMB, abondance des éléments légers, observations des grandes structures (LSS ou Large Scale Structures) et propriétés des amas de galaxies, mesures de la constante de Hubble, accélération de l'expansion d'univers mesurée par les supernovae (SNIa), et d'autres mesures.
La concordance de ces données implique que notre univers est plat, avec des perturbations cosmologiques décrites par la théorie de relativité générale d'Einstein dans trois dimensions spatiales.
 
L'inflation est l'étape primordiale de l'expansion accélérée de l'univers, dans laquelle sa taille croît d'un facteur 1026.
L'inflation dure approximativement 10-34 seconde.
 
Les fluctuations du CMB sont expliquées par l'inflation et le modèle de concordance.
Les fluctuations quantiques microscopiques à l'échelle de l'inflation de 10-27 cm évoluent en fluctuations macroscopiques aujourd'hui, aux échelles de 1000 Mpc = 1027 cm.
Une telle transition entre fluctuations microscopiques et macroscopiques est le caractère propre de l'inflation.
 
 
 
David Spergel commente les points les plus importants des nouvelles données.
 
 
 
On confirme la théorie de l'inflation avec les points suivants :
·        l'Univers est plat
·        les fluctuations sont presque invariant du facteur d'échelle
·        elles sont gaussiennes
·        elles sont adiabatiques (pas de transfert thermique avec l'extérieur)
·        il y a des fluctuations de l'horizon
·        il introduit les ondes de gravité.
 
 
 
 
 
 
 
 
Les nouvelles analyses des données WMAP apporte des contraintes à la théorie de l'inflation.
 
Voici quelques photos des slides présentées par D Spergel.
 
 
 
 
 
 
 
Ces nouvelles données ont mis en évidence des zones plus "froides" que les autres (les "cold spots") qu'il faut continuer à analyser. Est ce vraiment une zone de faible densité?
 
On les voit dans les cercles rouges sur la photo de gauche.
 
Le point le plus important à retenir de ces données est qu'elles ont amélioré considérablement la précision de mesure des différents paramètres cosmologiques.
On a surtout mis maintenant bien en évidence le troisième pic du spectre de puissance (celui qui prouve le flux énorme de neutrinos). (temperature angular power spectrum :TT
and temperature-polarization cross-power spectrum :TE )
 
 
 
 
Conclusion de David Spergel: on attend avec impatience les données du futur satellite Planck de l'ESA qui devrait permettre encore plus de précision de mesures.
Planck dressera des cartes d’une précision inégalée du rayonnement fossile micro-onde dans lequel baigne notre univers.
Il sera sensible à des variations de température de quelques millionièmes de degré et cartographiera l’ensemble du ciel dans neuf longueurs d’onde.
 
La conférence s'est conclue en plus de la collation habituelle (ah! Ces macarons!!) par une visite de la coupole Arago, dont il sera reporté dans un autre article.
 
 
POUR ALLER PLUS LOIN :
 
Les news de l'observatoire du mois d'avril 2008 qui relatent les travaux de N Sanchez à ce sujet.
"Une nouvelle analyse des données WMAP et des grandes structures apporte des contraintes intéressantes à la théorie de l'inflation"

Tous les articles publiés sur les données des 5 ans de WMAP.
 
Les nouvelles contraintes sur l'inflation apportées par WMAP chez nos amis de Techno-Science.
 
"The state of the Universe" présentation ppt en anglais de S Weinberg.
 
Five-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP1) Observations: Data Processing, Sky Maps, & Basic Results par G Hinshaw du GSFC : tous les détails dans cet article pdf de 43 pages :
 
Sur ce site les données de WMAP-3 et un résumé de la mission.
 
Sur ce site les archives des dossiers cosmologie.
 
 
 
Bon ciel à tous
 
 
 
 
Jean Pierre Martin  
www.planetastronomy.com