Jean-Loup Puget :
Membre de l’Académie des Sciences, Jean-Loup Puget est directeur de recherche au CNRS. Il est également responsable scientifique de l’un des instruments de Planck pour l’Institut d’Astrophysique Spatiale d’Orsay. En astrophysique théorique et (...) Lire la biographie complète
La vision du Monde d’Erathostène à la mission spatiale Planck
En astrophysique théorique et observationnelle, Jean-Loup Puget a travaillé sur l’origine du rayonnement gamma galactique et extragalactique, la structure du milieu interstellaire et la formation des étoiles, et la cosmologie. Son domaine actuel de prédilection concerne les observations du fond cosmologique.
le satellite Planck a balayé 4 relevés complets du ciel entre 2011 et 2018. La collaboration Planck a mesuré les paramètres du modèle cosmologique avec une extrême précision.
Au 4ème siècle avant Jésus Christ Erathostène a mesuré le rayon de la Terre avec une bonne précision et constaté que sa carte du monde connu n’en couvrait qu’une petite partie.
Il en sera de même à toutes les étapes du développement de la Cosmologie Scientifique jusqu’au 20ème siècle.
Le « fond cosmologique » désigne les radiations électromagnétiques qui arrivent de tout l’univers extérieur à notre Galaxie, la Voie Lactée. Dans le visible et l’infrarouge proche ce fond est dominé par l’émission des étoiles dans les galaxies comme on pourrait s’y attendre.
Cependant, 95% de l’énergie du fond cosmologique vient des ondes millimétriques. Ce rayonnement micro-onde est extrêmement uniforme et les fluctuations d’intensité ont une amplitude de l’ordre de 100 µK. Sa distribution spectrale est celle d’un corps noir quasi parfait à une température de 2.73°K. Cette radiation s’est propagée jusqu’à nous depuis la neutralisation de l’univers 380 000 ans après le Big-Bang et aucune sources astronomiques ne peut rendre compte de ce rayonnement.
Ce fond présente les fluctuations de la densité d’énergie dans la phase d’inflation qui ont engendré les grandes structures de notre univers quand la température est tombée en dessous de 3000°K. Ces anisotropies permettent de déterminer les paramètres du modèle cosmologique avec une grande précision. La mission Planck avec l’instrument photométrique HFI a donné des cartes du ciel dans 6 bandes de fréquence (100 à 850 GHz) d’une sensibilité et résolution angulaire inégalées et conforme aux prédictions du modèle cosmologique standard qui, en plus de la matière ordinaire comprend une composante froide non visible « (cold dark matter ») et une composante qui agit comme un facteur d’accélération de l’expansion équivalent à la constante cosmologique introduite par Einstein pour permettre un univers stationnaire.
On montrera comment la collaboration Planck a conduit la construction et les tests de l’instrument HFI jusqu’au lancement en 2009. En un peu plus de deux ans le satellite Planck a balayé 4 relevés complets du ciel entre 2011 et 2018. La collaboration Planck a mesuré les paramètres du modèle cosmologique avec une extrême précision.
C’est ce travail qui a pris plus de dix ans qui sera décrit.
