Planck nous dévoile l’enfance de l’Univers

Une équipe européenne d’astrophysiciens a publié une image d’une valeur inestimable pour l’humanité toute entière. Ces chercheurs viennent notamment de partager une photo de l’Univers le plus jeune qui soit possible d’observer, tout comme à ses tout débuts, soit 380.000 ans avant sa création, juste après le big bang. 

Concrètement, le rayonnement fossile (sorte de lumière originelle) émis dans ce temps a été isolé puis cartographié par l’Agence spatiale européenne avec une précision remarquable. Les chercheurs ont ainsi réussi à obtenir le portrait le plus ancien et le plus précis jamais réalisé de notre Univers. Tout le monde parle notamment d’une photo de notre Univers lorsqu’il n’était qu’un bébé. L’image a permis de préciser l’âge de l’Univers, qui serait alors en réalité de 13,81 milliards d’années.

Il y a un peu plus d’un an, le satellite européen Planck avait terminé sa mission qui a débutée en 2009, qui était notamment d’établir cinq relevés complets de nos cieux afin de percer les secrets du premier rayonnement de l’Univers. Ce jeudi, l’Agence Spatiale Européenne (ESA) a alors dévoilé les premiers résultats de ces observations, qui représentent tout simplement la carte la plus précise de l’enfance de l’Univers.

Rappelons que le satellite COBE en 1992 avait déjà rapporté une ébauche d’image, tout comme le satellite américain WMAP dont la première image a été divulguée en 2003. Mais comparée à ces images précédentes, celle rapportée par Planck est largement meilleure.

François Bouchet, directeur de recherche à l’Institut d’astrophysique de Paris et responsable de l’analyse scientifique des données Planck, de prévenir qu’il s’agit d’une petite bombe, et que nous allons voir fleurir dans les années qui viennent de nombreux modèles qui prétendront expliquer ce résultat surprenant. Mais seuls ceux qui pourront faire des prédictions vérifiables auront vraiment un intérêt. Actuellement, les données dont nous rêvions sont là, estime François Bouchet, et il s’agit tout simplement des paramètres de l’Univers, et les résultats sont ébouriffants.

Entre autres, Planck a permis d’affirmer que l’inflation est définitivement établie, comme l’explique Jean-Loup Puget (CNRS, université Paris-Sud à Orsay), concernant notamment la géométrie de l’Univers. A ce propos, le théoricien Alan Guth a déjà avancé dans les années 70 que l’Univers observable a augmenté sa taille de 10 puissance 25 entre le bigbang et 0, une seconde après. Avec la carte rapportée par Planck, la vitesse actuelle d’expansion de l’Univers a été estimée à 67,9 km/s/Mpc, une mesure 10% plus faible que celle établie par le Hubble Space Telescope de la Nasa.

Outre cela, Planck a également révélé une nouveauté concernant les éléments constituant la soupe cosmique. Ainsi, on y retrouve des matières ordinaires (gaz, étoiles et planètes), mais aussi une matière noire invisible pouvant être perçue par ses effets gravitationnels mesurables, et une énigmatique énergie noire, notamment responsable de l’accélération de l’expansion de l’Univers. Planck a notamment réduit la part de cette énergie noire à 69,4% du total de la masse de l’Univers. Reste 25,8% pour la matière noire et 4,8% pour la matière ordinaire, explique Nabila Aghanim (CNRS, IAS).

Il faut aussi savoir qu’à l’échelle de l’Univers, les photons se déplacent en ligne droite, à moins qu’ils ne soient déviés de leur trajectoire par une masse de matière (des étoiles qui les attirent par exemple). Ainsi par déduction, la courbure totale de l’Univers est nulle. En d’autres termes, l’on n’observe rien de spécial dans la course des photons au niveau des bords ou du fond de l’Univers. Ce qui laisse entendre qu’au-delà de l’Univers observable, il y a encore autre chose. Ainsi, l’Univers observable serait plongé dans un autre plus grand !

Tout cela amène tout un lot de questions : Qu’est-ce que la matière et l’énergie noire ? Quelle force physique est responsable de l’inflation ?… dont les réponses pourraient se retrouver dans une nouvelle physique, d’après de nombreux cosmologistes et physiciens. François Bouchet d’ajouter que l’on peut voir dans la carte de Planck quelques écarts avec le modèle standard de la physique, peut-être de premiers indices d’une nouvelle physique.

Dans tous les cas, l’Europe qui s’est déjà démarqué en occupant actuellement la place de leader dans le domaine de l’infiniment petit, notamment avec la découverte du boson de Higgs au Cern, vient ainsi de ravir la place de leader dans le domaine de l’infiniment grand aux dépends des Etats-Unis, avec les résultats rapportés par Planck.