Les scientifiques du
Sloan digital sky survey (SDSS-III), parmi lesquels ceux du CNRS (IN2P3 et INSU) et du CEA/Irfu, ont réalisé la plus grande carte de l'Univers lointain en trois dimensions jamais obtenue et ce, en utilisant la lumière des objets les plus brillants du cosmos qui traverse les nuages d'hydrogène intergalactique. La carte offre un aperçu inédit de l'Univers tel qu'il existait il y a 11 milliards d'années.
Les quasars sont des objets très lumineux dont l'énergie provient de trous noirs géants. Ils sont visibles à des milliards d'années lumière de distance. Lorsque la lumière d'un quasar effectue son long trajet vers la Terre, elle passe à travers des nuages de gaz d'hydrogène intergalactique qui absorbent la lumière à des longueurs d'onde spécifiques, qui dépendent de la distance des nuages. Cette absorption imprime un motif irrégulier dans la lumière du quasar connu sous le nom de "forêt Lyman-alpha".
Zoom sur la carte de l'Univers en 3 dimensions,
avec des zones riches (en rouge) ou pauvres (en bleu) en hydrogène.
Crédit: A. Slosar/ SDSS-III collaboration Une observation d'un quasar unique donne une carte (à une dimension) de l'hydrogène le long de la ligne de visée du quasar. Si l'on observe suffisamment de quasars, on peut en tirer une carte à trois dimensions: c'est ce qu'a fait le relevé Boss (
Baryon oscillations spectroscopic survey) du projet SDSS-III en observant 14 000 quasars.
Les équipes françaises
(1) du CNRS (IN2P3 et INSU) et du CEA/Irfu ont joué un rôle majeur dans l'obtention de ces résultats. Elles sont responsables de l'identification et de la sélection des quasars qui sont ensuite mesurés par le télescope Sloan. Également chargé de l'identification et de la validation de ces quasars à partir de leur "spectre", le groupe français a fourni le catalogue qui a été utilisé dans cette étude et a contribué à l'analyse des données.
C'est ainsi la première fois que la forêt Lyman-alpha est utilisée pour mesurer la structure tridimensionnelle de l'Univers.
Lorsque les observations Boss seront achevées en 2014, les astronomes pourront faire une carte dix fois plus grande que celle publiée aujourd'hui. Le but de Boss est d'utiliser les mesures des fluctuations de densité dans ces cartes pour étudier comment l'expansion de l'Univers a changé au cours de son histoire, et fournir des informations sur la nature de l'énergie noire.
SDSS-III est financé par la fondation Sloan, les instituts membres, la NSF et le DOE.
Les travaux du groupe français sont financés par l'ANR, le Programme national cosmologie et galaxies (PNCG), le GIS Physique des deux infinis (P2I), le programme interdisciplinaire "Particules et Univers: observation, données, information" du CNRS, l'INSU/CSA et le CEA/Irfu.
Note:
(1) Laboratoire Astroparticule et cosmologie (CNRS / Université Paris 7 / CEA / Observatoire de Paris), Institut d'astrophysique de Paris (CNRS / Université Paris 6), Service de physique des particules du CEA (Institut de recherches sur les lois fondamentales de l'Univers, CEA/Irfu), Laboratoire d'astrophysique de Marseille (CNRS / Université de Provence / Observatoire Astronomique de Marseille Provence).
Pour en savoir plus:
• Article en ligne: http://arxiv.org/abs/1104.5244
• Site web SDSS-III: http://www.sdss3.org
• Nouvelle scientifique "Énergie noire: premières données du projet Boss" (9 octobre 2009): http://www.in2p3.fr/recherche/nouvelles ... 8_boss.htm