Nouvelle scientifique - Vendredi, 9 Octobre 2009

Les premières données du sondage Boss (Baryon oscillation spectroscopic survey) ont été obtenues dans la nuit du 14 au 15 septembre. Cette expérience, dédiée à la recherche des oscillations de baryons, ouvre une nouvelle ère de recherche sur l'énergie noire et l'évolution de l'Univers. Elle implique notamment des équipes de l'INSU-CNRS, de l'IN2P3/CNRS et du CEA.

Cette nuit-là, les astronomes ont utilisé le télescope de 2,5 mètres de diamètre de la fondation Sloan, situé à l'observatoire Apache Point dans le Nouveau Mexique, pour mesurer les spectres d'un millier de galaxies et quasars, marquant ainsi le début de la collecte des spectres de 1,4 million de galaxies et 160 000 quasars qui sera effectuée d'ici 2014. Le télescope Sloan a été doté de nouveaux spectrographes tout spécialement conçus pour les besoins du relevé. Ils ont été optimisés aux deux extrémités du spectre, dans l'infrarouge et le bleu lointain.

Boss est l'un des quatre projets du relevé SDSS-III (Sloan digital sky survey III). Il a pour but de rechercher avant tout les oscillations de baryons qui ont débuté lorsque des ondes de pression se sont propagées dans l'Univers primordial. Telles des ondes sonores se mouvant dans l'air, ces ondes ont déplacé la matière alors qu'elles se propageaient dans la soupe initiale qui emplissait l'Univers primordial. Ces ondes sont restées figées dans l'Univers lorsque celui-ci n'était âgé que de seulement quelques centaines de milliers d'années, laissant ainsi une empreinte dans la matière d'une longueur caractéristique de 500 millions d'années lumière. Les chercheurs pensent que la mesure de ces ondes fossiles est déterminante pour découvrir la nature de l'énergie noire. Ainsi, la mesure de la longueur des oscillations des baryons peut déterminer comment l'énergie noire a affecté l'histoire de l'évolution de l'Univers.

Les données issues de Boss seront d'une qualité sans précédent aux échelles des grandes structures de l'Univers. Les spectrographes de Boss fonctionneront avec plus de deux mille grandes plaques de métal placées dans le plan focal du télescope; ces plaques sont percées de trous alignés précisément sur la position de près de deux millions d'objets à travers le ciel de l'hémisphère nord. Des fibres optiques sont raccordées à ces milliers de trous minuscules sur chacune de ces plaques conduisant ainsi la lumière de chaque galaxie ou quasar observé vers les spectrographes de Boss.

Les équipes françaises (voir encadré) sont spécialisées dans l'étude du milieu intergalactique. Elles ont entrepris la sélection des quasars qui vont être observés et le test des caractéristiques du sondage à l'aide de simulations numériques, l'objectif étant de mesurer l'étalon de distance des oscillations de baryons dans le milieu intergalactique situé entre la Terre et ces quasars grâce à l'empreinte que la matière laisse dans le spectre de ces quasars d'arrière-plan, appelée la forêt Lyman-alpha.

La publication des premières données est prévue pour décembre 2010. Elles seront mises à la disposition de la communauté astronomique française grâce au Centre de calcul de l'IN2P3 (CC-IN2P3).