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Mise à jour 31 Mars 2024.

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CONFÉRENCE MENSUELLE DE LA SAF

De Daniel POMARÈDE

Astrophysicien IRFU CEA Saclay

« LES DÉCOUVERTES DES GRANDES STRUCTURES COSMOLOGIQUES LANIAKEA ET HO'OLEILANA »

Organisée par la SAF

En présence du public et en vidéo (direct) sur canal YouTube SAF

Le Mercredi 13 Mars 2024 à 19H00

 

Photos : JPM pour l'ambiance. (Les photos avec plus de résolution peuvent m'être demandées directement)

Les photos des slides sont de la présentation de l'auteur. Voir les crédits des autres photos si nécessaire

La présentation est disponible sur ma liaison ftp ,

Rentrer le mot de passe, puis aller à CONFÉRENCES SAF ensuite SAISON 2023/2024 ;

Elle s’appelle : Pomarede-CNAM2024.pdf

La conférence originale était un ppt avec de nombreuses vidéos, c’est la raison pour laquelle elle n’est pas disponible au téléchargement, car bien trop volumineuse, si nécessaire me contacter.

 

Ceux qui n'ont pas les mots de passe doivent aussi me contacter avant..

 

La vidéo de la réunion est accessible à cet URL :

https://youtu.be/x_bcrMXKXnY?list=PL78ug7UrzPF1w8Tv32bQsZtE1Q5Tz7nBP

 

Tous les autres enregistrements des conférences mensuelles sont accessibles sur la playlist des conférences mensuelles d’Astronomie de notre chaine YouTube SAF.

 

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En introduction, les collègues des conférences mensuelles m’ont demandé de dire quelques mots sur mon absence depuis plusieurs semaines.

Ce que j’ai fait en direct avec plaisir en liaison zoom.

 

Merci encore à tous ceux qui se sont inquiétés de ma santé et m’ont envoyé leurs bons vœux.

 

 

 

Nous étions approx 128 dans l’amphi, et 105 sur YouTube.

 

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Description générée automatiquementDaniel Pomarède est astrophysicien de l’Institut de Recherche sur les Lois Fondamentales de l’Univers (IRFU) au CEA Université Paris-Saclay.

 

Il a découvert le super amas Laniakea (notre galaxie y appartient) avec H Courtois en 2013.

Il est également co-auteur de la découverte, de Ho'oleilana (l’origine du monde en hawaïen), une structure sphérique de la distribution des galaxies et liée à la manifestation d'une Oscillation Acoustique Baryonique en 2023.

Il a participé aussi à la découverte du « répulseur » (voir explication plus loin, lors de la conférence)

 

Il découpe sa conférence en 3 parties :

 

·         L’histoire

·         Laniakea

·         Ho'oleilana

 

 

 

 

HISTORIQUE : L’ÉTUDE DES COURANTS COSMIQUES (Cosmic Flows en anglais)

 

Hommage à Hubble, Humason et Sandage du Mt Palomar et du Mt Wilson.

 

Loi de Hubble.

 

Hommage aussi à G Gamov qui propose en 1941 que des galaxies pourraient s’agglomérer en super galaxie en rotation.

 

Et à Vera Rubin qui trouve des anomalies dans les vitesses de galaxies.

 

Et à Gérard de Vaucouleurs, membre historique de la SAF à 15 ans !

Il va mettre les bases sur les catalogues de galaxies.

Il découvre en 1953, en étudiant la distribution des galaxies, qu’il existait une structure plane un super amas local associé à l’amas de la Vierge. C’était le premier amas de galaxies découvert. Une petite révolution.

 

Ensuite en 1986 Valérie de Lapparent et ses collègues publient la découverte d’une structure à grande échelle avec observations de filaments pour la première fois.

 

Découverte du grand attracteur en 1988 par ceux que l’on va appeler les « 7 samouraïs ».

Un courant cosmique semble converger vers l’amas du Centaure.

 

 

Le CMB :

En 1965 grande découverte sur le bruit de fond cosmologique, bruit isotrope à 2,7 K.

Les petites fluctuations de température (plus froid en bleu, plus chaud en rouge) correspondent à des régions de différentes densités, ce sont les germes à partir desquels vont se développer toutes les structures, en particulier la toile cosmique et les superamas de galaxies pour les zones les plus chaudes et les vides cosmiques pour les zones les plus froides.

 

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Le satellite COBE par exemple a mis en évidence dans la lumière du CMB, un dipôle qui prouve que l’on se déplace contre un rayonnement (comme un effet Doppler).

 

On en déduit que nous nous déplaçons dans l’Univers à la vitesse de 630 km/.

 

Quelle est la cause de ce mouvement ? Comprendre ce mouvement ?

 

 

 

 

D Pomarède fait partie de la collaboration Cosmicflows avec H Courtois, B Tully et Y Hoffman.

 

Il travaille principalement sur l’aspect logiciel et notamment sur la cartographie et la visualisation en 3D.

 

Les distances dans ces graphiques sont données étonnamment en km/s mais il suffit de diviser par la constante de Hubble pour avoir la vraie distance.

 

 

LANIAKEA.

 

 

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Crédit : H. Courtois, D. Pomarède ; SDvision

 

Premier résultat avec annonce dans Astronomical Journal.

 

Reconstruction des courants cosmiques avec Cosmicflows-1: cartographie du Local Void.

 

1700 galaxies.

 

En bleu se dirige vers nous, en rouge s’éloigne de nous.

Pour le fond : noir c’est le vide, et du bleu vers le vert de plus en plus dense.

 

La voie lactée se trouve à côté du vide local, vide local qui expulse la matière.

 

En effectuant une rotation de 90°, on met en évidence le grand attracteur. Publié en 2013.

 

C’est un point de convergence dans les courants cosmiques.

 

Voir la vidéo explicative publiée à l’époque : https://vimeo.com/66641648

Ce film a été produit avec la publication « Cosmography of the Local Universe » dans Astronomical Journal (voir ref cité plus bas)

 

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Ensuite est venue la publication de cosmicflows 2 qui comprenait 8000 galaxies (la 1 : 1700)

Dont la conséquence a été la découverte de Laniakea.

Notre Galaxie appartient à cette structure.

 

Une représentation à 3 dimensions en a été déduite. Voir ci-contre.

 

Crédit : Courtois, Pomarède et al.

 

 

 

Comment est venu le nom Laniakea ?

Depuis des années la communauté Hawaïenne souhaite une reconnaissance de ses origines (contestation aussi du site de Mauna Kea qui ne devrait plus construire de nouveaux observatoires), si bien que les astronomes ont finalement proposé de les impliquer dans le nom à donner à cette structure.

D’où le nom qui signifie approximativement horizon céleste immense en hawaïen.

 

Publication dans Nature de la découverte, bref la gloire !

 

Les découvertes suivent : en 2017 découverte du « Dipole Repeller » suite à la publication de Cosmicflows-3 (18.000 galaxies).

 

Découverte d’un autre répulseur le « cold spot repeller » lié au fameux « cold spot » (l’endroit le plus froid de l’Univers !) détecté sur le CMB. Il y aurait un super vide à cet endroit.

 

En 2020 découverte du Mur du Pôle Sud céleste, un filament long de 1,4 milliards d’al.

 

Voir l’animation par D Pomarède de ce mur du Pôle Sud sur le site de l’IRFU.

 

 

 

LA DÉCOUVERTE D’HO'OLEILANA

 

En 2022 parait Cosmicflows-4 qui contient 56.000 galaxies dont on connait les distances basées sur 8 méthodes.

 

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On se rend compte qu’il existe une structure circulaire d’un milliard d’al de diamètre.

 

Ce qui semble correspondre au diamètre standard des oscillations acoustiques BAO.

Le centre de cette BAO est occupé par le super amas du Bouvier (Boötes en anglais).

 

Tully, D Pomarède et al

Crédit Creative Commons Attribution 4.0 International

 

Autre représentation de cette bulle.

 

 

 

 

 

 

 

 

Un rappel sur les oscillations acoustiques baryoniques (BAO).

 

C’est en fait une prédiction faite en 1970 par l’astrophysicien Jim Peebles (Prix Nobel de Physique 2019).

Avant les fameux 380.000 l’Univers est un plasma, mais l’Univers refroidit et les photons ne vont plus interagir avec la matière qui forme les premiers atomes, la lumière va enfin pourvoir être émise,

Dans le plasma avant le CMB, se produit des phénomènes oscillatoires dus aux surdensités. Le plasma va avoir tendance à se concentrer, la pression va augmenter, le plasma réagit en poussant vers l’extérieur.

Des oscillations apparaissent et des ondes acoustiques sont générées, les fameuses BAO.

Quand le plasma disparait après 380.000 ans, ces ondes restent « figées » dans les structures à grande échelle de l’Univers et vont parvenir jusqu’à nous mais après avoir subit l’expansion de l’Univers et atteindre le chiffre typique de 1 milliard d’al.

35 ans après les prédictions de J Peebles, on découvre les premiers BAO dans les relevés du SDSS. Un « pic » BAO apparait.

 

 

Ho'oleilana va permettre aussi de déterminer la valeur de la constante de Hubble, mais ne résoudra pas la « tension », la valeur trouvée étant de 76,9 km/s/Mpc.

 

D’où vient le nom ?

Les experts de l’Université de Hawaï ont proposé ce nom basé sur le chant de la création hawaïenne.

 

Et voilà une représentation synthétique de cette immense bulle qui présente les 5 découvertes dont on vient de parler.

 

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Vue d’artiste produite par Frédéric Durillon (Animea Studio), financée par l’appel d’offre Émilie du Châtelet
de l’Université Paris-Saclay, P2I - École doctorale de physique

 

 

 

 

 

 

 

POUR ALLER PLUS LOIN :

 

Cosmography of the Local Universe par H Courtois, D Pomarède et al.

 

Toutes les vidéos de D Pomarède.

 

Ho'oleilana : une « bulle » de galaxies témoin de l'Univers primordial

 

Observations des grandes structures : Laniakea par Hélène Courtois uni Claude Bernard Lyon 1

 

Laniakea : notre super amas de galaxies

 

Cosmicflows-2

 

Cosmography of the Local Universe using Cosmicflows-1 data: Here is our (Local) Universe

 

le Grand Attracteur : qu’est ce que c’est?

 

A Cold Cosmic Mystery Solved

 

Ho'oleilana: a fossil dating back to a time close to the birth of the Universe

 

Baryon Acoustic Oscillations  Diverses animations.

 

Ho'oleilana: An Individual Baryon Acoustic Oscillation?

 

Ho'oleilana : le fossile du Big Bang d'un milliard d'années-lumière de diamètre !

 

Enormous ‘Bubble’ of Galaxies Discovered in Nearby Universe

 

 

 

Bon ciel à tous

 

 

Prochaine conférence SAF devant public :

le mercredi 10 Avril (CNAM amphi Grégoire°) 19 H    avec Bruno SICARDY

Astrophysicien LESIA sur

« Les occultations stellaires : de la sérendipité à la physique »

Remise du Prix Janssen 2023
Réservation comme d’habitude à partir du 14 Mars 9h00 ou à la SAF directement.  
La suivante : le 15 Mai :      Transmission en direct sur le canal YouTube de la SAF :
 
https://www.youtube.com/channel/UCD6H5ugytjb0FM9CGLUn0Xw/feautured

 

Les dernières conférences SAF 

 

 

 

Bon ciel à tous !

 

 

Jean Pierre Martin 

www.planetastronomy.com

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