Le satellite européen Planck remonte jusqu'à la nuit des temps

"L'idée derrière Planck, c'était de réaliser la meilleure cartographie possible du rayonnement thermique issu du Big Bang", explique Bruce Partridge, professeur d'astronomie au Haverford College. Et cette cartographie, la plus précise qui soit, renferme des informations scientifiques auxquelles personne ne s'attendait. 

"Cette carte est très spéciale: elle représente le rayonnement de fond cosmologique hyperfréquence, réalisée grâce au satellite Planck. Elle recoupe tout le travail que nous avons accompli ces dernières années" dit Jan Tauber, un scientifique du projet Planck de l'ESA, en montrant une carte arrondie aux couleurs oranges et bleu. 

Le rayonnement de fond cosmologique hyperfréquence, c'est le rayonnement lumineux ou thermique, émis 380.000 ans après le Big Bang. Le rayonnement était alors intimement lié à la matière. C'est pourquoi le représenter sous forme de carte permet de mieux comprendre la structure de l'univers primordial. 

Cette carte confirme certaines connaissances, met en remet certaines en cause: "La majeure partie de cette carte colle parfaitement à notre modèle basique. Mais nous avons aussi détecté des éléments surprenants, et c'est là que cela devient intéressant, car il y a des éléments qui ne collent pas, ajoute Jan Tauber. Par exemple, à un endroit de la carte, on peut voir ce que l'on appelle un point froid, c'est à dire une vaste zone dans le ciel où nous observons un déficit de signal. Nous nous attendions à voir plus de signaux ici, mais ce n'est pas le cas. C'est clairement une anomalie".

Planck est une mission de l'Agence Spatiale Européenne, qui intéresse les scientifiques du monde entier, notamment aux Etats-Unis. Le professeur Bruce Partridge était parmi les premiers contributeurs au projet. Il savait que les informations issues de cette mission livreraient des détails sans précédent sur le Big Bang et ses implications. Selon ce professeur d'astronomie au Haverford College, "Planck est la première étude du ciel avec une gamme d'ondes électromagnétiques difficiles à observer depuis la surface terrestre. 

A partir d'une fréquence d'à peu près 100 Giga Hertz, qui correspond à des ondes électromagnétiques de quelques millimètres, et qui montent jusqu'à des fréquences multipliées par dix, Planck est le premier instrument qui pratique des relevés sur la totalité du ciel quelque soit la sensibilité. Rappelez-vous des avancées qu'ont connues les appareils photos, quand ils sont passés de quelques mega-pixels à six, huit, puis douze mega-pixels. En gros, Planck fait le même bond en avant: des résolutions bien plus élevées et une plus forte sensibilité pour cartographier cette surface." 

Malgré cette haute résolution, les scientifiques devaient s'assurer de ne pas capter de mauvaises interférences issues d'objets bien plus proches de la terre. Car notre galaxie elle-même émet un rayonnement thermique, qui peut biaiser ou imiter la chaleur issue du Big Bang. Planck a donc été conçu de façon à isoler les signaux cosmologiques issus du Big Bang.

La mission Planck pourrait conduire à remettre en question nos théories sur les origines de l'univers. La difficulté, c'est qu'à grande échelle, le signal issu du rayonnement de fond cosmologique hyperfréquence est bien plus faible que prévu. "Sommes-nous capables de trouver une explication théorique qui ferait le lien entre les différents phénomènes observés, y compris les petites contradictions, avec la théorie de l'inflation? C'est possible que nous devions changer de paradigme, parce que pour le moment, aucune explication théorique claire n'est capable de faire le lien entre ces anomalies. Mais si on parvient à trouver une théorie qui fait le lien entre des phénomènes jusque là sans aucun rapport, alors on construit une nouvelle physique", explique le professeur d'astrophysique George Efstathiou à l'université de Cambridge. 

Cette mission va vraisemblablement apporter un éclairage nouveau sur la transformation de l'univers de sa naissance à aujourd'hui et sur son évolution future. "Quel âge a l'univers? Est-il vraiment en expansion? Cela a-t-il commencé avec le Big Bang? Grâce à ces observations, on trouve des réponses à ces questions. Oui, ça a commencé avec le Big Bang. Nous savons quand il s'est produit: il y a 13,7 milliards d'années, pas 14, pas 15, mais 13,7 milliards d'années. Ce sont des réponses basées sur des observations" s'émerveille le professeur Bruce Partridge.