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Image du fond diffus cosmologique montrant des variations de densité.
Crédit: ACT Collaboration; ESA/Planck Collaboration.
L'ACT a capturé la lumière émise environ 380 000 ans après le Big Bang, une époque où les premières structures cosmiques commençaient à se former. Selon Suzanne Staggs, directrice du consortium, cette observation permet de voir les prémices des étoiles et galaxies. La polarisation de la lumière, mesurée avec une précision inégalée, distingue ces résultats de ceux de Planck.
Les données de l'ACT éclairent la formation des premières galaxies, offrant un instantané de l'Univers dans sa prime jeunesse. Mark Devlin explique que ces mesures ont nécessité cinq ans d'observation avec des détecteurs ultra-sensibles. Les fluctuations de température et de polarisation révèlent les mouvements de la matière à cette époque.
La polarisation de la lumière du fond diffus cosmologique est une clé pour comprendre l'Univers jeune. Sigurd Naess souligne que l'ACT a une résolution cinq fois supérieure à celle de Planck. Ces observations permettent de voir non seulement où se trouvaient les gaz, mais aussi comment ils se déplaçaient sous l'effet de la gravité.
Les résultats de l'ACT contribuent aussi à affiner notre connaissance de l'Univers actuel. Erminia Calabrese mentionne que l'Univers observable s'étend sur près de 50 milliards d'années-lumière. La matière noire et l'énergie sombre dominent largement la masse totale, la matière visible ne représentant qu'une fraction minime.
Représentation de la période de l'Univers capturée par l'ACT.
Crédit: Lucy Reading Ikkanda, Simons Foundation.
L'âge de l'Univers est désormais estimé à 13,8 milliards d'années avec une précision accrue. Ces avancées préparent le terrain pour le futur observatoire Simons, qui poursuivra l'étude du fond diffus cosmologique. Jo Dunkley voit dans ces données une opportunité unique de retracer l'évolution cosmique.
Qu'est-ce que le fond diffus cosmologique ?
Le fond diffus cosmologique (CMB) est la plus ancienne lumière de l'Univers, émise environ 380 000 ans après le Big Bang. Il s'agit d'un rayonnement micro-ondes qui remplit uniformément l'espace, témoin de l'époque où l'Univers est devenu transparent.
Avant cette période, l'Univers était trop chaud et dense pour que la lumière puisse se propager librement. Le CMB marque donc le moment où les photons ont pu commencer à voyager sans entrave, offrant une image de l'Univers à ses débuts.
Les minuscules variations de température dans le CMB reflètent les fluctuations de densité de la matière dans l'Univers jeune. Ces fluctuations sont les graines des futures structures cosmiques, comme les galaxies et les amas de galaxies.
L'étude du CMB permet aux cosmologistes de tester des théories sur l'origine et l'évolution de l'Univers. Les données récentes de l'ACT apportent des détails sans précédent sur ces premières phases cosmiques.
Comment la polarisation de la lumière révèle-t-elle l'histoire de l'Univers ?
La polarisation de la lumière du CMB se produit lorsque celle-ci interagit avec des structures de densité dans l'Univers jeune. Cette interaction modifie la direction de vibration des ondes lumineuses, révélant des informations sur ces structures.
En mesurant cette polarisation, les scientifiques peuvent reconstituer les mouvements de la matière dans l'Univers primordial. Cela permet de comprendre comment la gravité a influencé la formation des premières galaxies.
L'ACT a capturé ces signaux de polarisation avec une résolution inédite, dépassant largement les capacités des instruments précédents comme Planck. Ces observations ouvrent une nouvelle fenêtre sur les processus physiques à l'œuvre dans l'Univers jeune.
La compréhension de ces mécanismes est cruciale pour élucider les mystères de la matière noire et de l'énergie sombre, qui dominent la composition de l'Univers.