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Les rayonnements fossiles : ces machines à remonter le temps.





Les rayonnements fossiles, appelés aussi fond diffus cosmologique, sont une émanation de la forte chaleur dégagée lors du big bang il y a 14 milliards d'années. Avant que ce phénomène ne se produise, l'Univers était d'une taille extrêmement réduite. Cet événement déclencha la propagation de celui-ci à partir d'un minuscule point de matière contractée. Une phase de dilatation phénoménale (l'inflation) a ensuite dégagé une intense lumière et s'est alors diffusée dans toutes les directions de l'Univers. Un rayonnement n'arrête jamais de se propager, et c'est pourquoi ce dernier est encore observable grâce à des outils perfectionnés. L'intérêt de son étude réside dans la compréhension de ce qu'était l'Univers à ses débuts. Ces découverts permettent ainsi de cartographier ce que nous sommes en mesure de percevoir de l'Univers grâce à la captation de ces rayonnements fossiles.


Crédit photo ESO/S. Guisard
Crédit photo ESO/S. Guisard

Une cartographie des rayonnements fossiles.

L'utilisation de ces rayonnements peut être employée à la manière d'une carte d'identité pour définir la provenance de chaque partie de l'espace, les rayonnements possédant différentes caractéristiques suivant leur âge, leur forme, leur composition.
 
Un programme de l'Agence Spatiale Européenne (ESA) a été dévolu à l'étude de ces rayonnements. Le satellite Planck, nom inspiré du scientifique qui expliqua la façon dont un corps émet un rayonnement, est opérationnel depuis 2009. Il donne des résultats d'observation depuis déjà quinze mois. Le défi du télescope était et reste toujours de fournir un grand nombre d'informations au sujet de ce fond diffus. Aujourd'hui, la carte la plus précise jamais obtenue du rayonnement fossile est disponible grâce à l'instrument principal de Planck : HFI (Instrument à haute fréquence) conçu sous la direction de l'Institut d'Astrophysique Spatiale (IAS) implanté à l'université de Paris-Sud. Ce capteur a pu mesurer avec une grande précision les variations d'intensité lumineuse de l'Univers primordial, venant compléter les données des missions spatiales COBE (1990) et WMPA (1998).
 
La carte des rayonnements observés nous montre l'état de l'Univers aux débuts de sa formation. Grâce à ces derniers, les chercheurs ont été capables de déterminer les variations d'intensité lumineuse de l'Univers primordial. C'est-à-dire, une empreinte des débuts des grandes structures existantes du cosmos permettant ainsi de localiser les emplacements où la matière s'est assemblée puis effondrée sur elle-même, donnant naissance au monde que nous connaissons actuellement en formant les étoiles, galaxies et amas de galaxies.
 
Plusieurs résultats probants ont été obtenus, et les données continuent d'être étudiées. Pour l'heure il est possible de dégager différents points ayant fait l'objet d'une publication depuis mars 2013 : la confirmation du caractère plat de l'Univers, la révision à la baisse du rythme auquel l'Univers s'étend et une nouvelle évaluation de la composition de l'Univers prouvant une réévaluation de la quantité de matière ordinaire présente (par rapport aux données précédemment disponibles). D'autres résultats sont prévus pour l'année 2014.
 
De manière plus philosophique, cela pose une question importante. Avons-nous une limite à notre connaissance ? Existera-t-il une fin à l'étendue de notre connaissance ? Un point au bout duquel nous serions incapables d'élaborer une conceptualisation, non pas par l'absence de technologies, car le perfectionnement technique est toujours envisageable avec les améliorations progressives. Mais, tout bonnement à cause d'une impossibilité de conceptualisation. D'une limite simple et pure de notre esprit. Nous est-il possible pour nous, humain de se trouver dans l'incapacité de concevoir une réalité physique de l'Univers ? Si l'infini existe, et d'ailleurs aussi s’il n'existe pas, nous percevons déjà les limites de ce que peut représenter notre esprit. Car comment comprendre l'infini sinon par une traduction simple d'un huit renversé ? Il nous est insaisissable.

Un effort français.

La France a financé 50 % du coût total de l'outil HFI et assure la majorité de l'exploitation des résultats, notamment par le biais du CNRS. Lancé depuis la base de Kourou, le satellite Planck met ainsi en évidence une constante en Europe. La France est le principal moteur, tant sur le plan financier que politique, des programmes spatiaux. Elle possède une base de lancement, et investit majoritairement dans la plupart des missions. C'est une réelle problématique auquel l'Union Européenne et l'ESA (Agence Spatiale Européenne) doivent répondre par des solutions de financement. Car occuper l'espace, acquérir un pouvoir sur l'espace circumterrestre est un enjeu primordial. En particulier en ce qui concerne les applications militaires (satellites servant au guidage de missiles, reconnaissance de zones inaccessibles, etc). Si l'Europe ne maîtrise pas cette perspective, elle est vouée à dépendre éternellement des puissances indépendantes sur ce secteur, particulièrement en ce qui concerne la maîtrise de l'information (essentiellement représenté les États-Unis, mais d'autres acteurs se dégagent comme la Russie, la Chine, le Japon, l'Inde). Ce serait alors une véritable erreur stratégique de délaisser le domaine spatial, qui, oublié des politiques publiques, est encore et toujours d’une importance capitale dans le développement futur des pays.