 |
|
La
nuit semble être noire. Il n'en est rien. L'univers baigne
dans un rayonnement qui a de multiples origines, relique de
l'explosion initiale, somme des émissions propres de ses constituants.
Dès le XVIIIe siècle, le physicien Olberg avait montré tout
le parti que l'on pouvait tirer de la brillance du ciel. Si
l'univers était uniforme et infini, la brillance du ciel due
à la superposition de l'émission de toutes les sources qui
le composent, devrait être infinie. Le fait qu'elle ne le
soit pas, montre que l'univers n'est ni uniforme, ni infini.
Il a fallu attendre le début du XXe siècle pour comprendre
les implications profondes du paradoxe de Olberg. Grâce aux
observatoires spatiaux, les astrophysiciens modernes ont pu
élargir leur champ d'investigation à tout le domaine du rayonnement
électromagnétique, du domaine radio, jusqu'aux rayons X et
gamma. Les satellites américains, COBE dans le domaine des
micro-ondes, Hubble Space Telescope dans le visible et l'ultraviolet,
et européens ISA dans l'infrarouge, XMM dans les rayons X,
ont déjà permis ou vont permettre d'achever la mesure complète
du spectre du rayonnement présent dans l'univers. Ces observatoires
ont également permis d'identifier les origines de ce rayonnement.
Le recensement de l'univers est en passe d'être achevé. C'est
en soi un résultat spectaculaire, qui marque la fin d'une
recherche qui a commencé il y a plus de deux mille ans. Les
résultats obtenus montrent que comme l'avait supposé Olberg,
l'univers n'est ni uniforme, ni infini, mais qu'en plus lui
et ses constituants ont évolué très fortement depuis leur
origine. La prochaine génération de télescopes, au sol, et
dans l'espace va s'attaquer à la compréhension de cette évolution.
C'est le nouveau défi de la cosmologie moderne.
Mais
l'univers n'est pas constitué que de rayonnement. Il contient
également des particules, protons, neutrons, électrons, neutrinos
pour citer les principales. Depuis les années 30, grâce aux
travaux de l'astrophysicien Zwycky, ont sait qu'une grande
partie, plus de 90%, de cette matière échappe à la détection.
La nature de cette matière noire reste encore inconnue. De
nombreux candidats ont été éliminés. Des recherches sont activement
poursuivies de manière concertée, par les astrophysiciens
et les physiciens des particules pour élucider ce problème.
Par contre des progrès spectaculaires ont été très récemment
obtenus sur la répartition de cette matière dans l'univers,
en utilisant la propriété de déflexion de la lumière par une
masse gravitationnelle prédite par la relativité générale
d'Einstein. L'univers lointain nous apparaît déformé car la
lumière émise par les galaxies lointaines ne se propage par
en ligne droite. Son parcours s'infléchit en passant à proximité
de masses importantes. Les astrophysiciens ont mis au point
des techniques qui permettent de calculer ces déformations,
et donc de calculer la distribution de la matière noire responsable
de ces déformations. C'est un domaine en plein développement.
Le
but de cette conférence est de passer en revue les recherches
en cours, ou futures dans ces domaines, en mettant l'accent
sur les moyens d'observations qui sont ou seront mis à la
disposition des astrophysiciens, et les progrès que l'on en
attend.
|