Une équipe de physiciens canadiens a mis au point un nouveau moyen d’améliorer notre connaissance du Big Bang en mesurant le rayonnement de sa rémanence, appelé rayonnement de fond cosmique. Les résultats de l’équipe, publiés dans la revue Fondations de la physiqueprédisent la largeur de bande maximale de l’Univers, c’est-à-dire la vitesse maximale à laquelle tout changement peut se produire dans l’Univers.
Une visualisation de la polarisation du CMB, telle que détectée par Planck. Le CMB est un instantané de la plus ancienne lumière de notre Univers, imprimée dans le ciel lorsque l’Univers n’avait que 380 000 ans. Il présente de minuscules fluctuations de température qui correspondent à des régions de densité légèrement différente, représentant les graines de toute structure future : les étoiles et les galaxies d’aujourd’hui. Une petite fraction du CMB est polarisée – elle vibre dans une direction privilégiée. C’est le résultat de la dernière rencontre de cette lumière avec des électrons, juste avant de commencer son voyage cosmique. Pour cette raison, la polarisation du CMB conserve des informations sur la distribution de la matière dans l’Univers primitif, et sa configuration sur le ciel suit celle des minuscules fluctuations observées dans la température du CMB. Dans ces images, l’échelle de couleurs représente les différences de température dans le CMB, tandis que la texture indique la direction de la lumière polarisée. Les motifs observés dans la texture sont caractéristiques de la polarisation en mode E, qui est le type dominant pour le CMB. Le grand ovale montre la polarisation du CMB telle que vue par Planck sur l’ensemble du ciel. Pour les besoins de l’illustration, les deux ensembles de données ont été filtrés pour montrer principalement le signal détecté à des échelles d’environ 5° sur le ciel. Cependant, les fluctuations de la température et de la polarisation du CMB sont présentes et ont été observées par Planck sur des échelles angulaires plus grandes et plus petites. Pour donner un avant-goût de la structure fine des mesures obtenues par Planck, une vue zoomée sur une plus petite portion du ciel, mesurant 20° de diamètre, est également fournie à gauche. Elle est d’abord montrée avec le même filtrage que l’image du ciel entier (cadre supérieur), puis avec un filtre différent qui montre principalement le signal détecté sur des angles du ciel d’environ 20 minutes d’arc (cadre inférieur). Crédit image : ESA / Planck Collaboration.
Le fond diffus cosmologique est une réverbération ou une rémanence de l’époque où l’Univers avait environ 300 000 ans.
Il a été découvert pour la première fois en 1964 comme un faible bruit omniprésent dans les antennes radio.
Au cours des deux dernières décennies, des télescopes spatiaux comme le satellite Planck de l’ESA ont commencé à le mesurer avec une grande précision, révolutionnant ainsi notre compréhension du Big Bang.
Le professeur Achim Kempf de l’Université de Waterloo, au Canada, a dirigé les travaux visant à développer le nouveau calcul, conjointement avec Aidan Chatwin-Davies et Robert Martin.
“C’est comme une vidéo sur Internet”, a déclaré le professeur Kempf.dit.
“Si vous pouvez mesurer le fond diffus cosmologique à très haute résolution, cela peut vous renseigner sur la bande passante de l’Univers, de la même manière que la netteté de l’image vidéo lors de votre appel Skype vous renseigne sur la bande passante de votre connexion Internet.”
“Des équipes d’astronomes travaillent actuellement sur des mesures encore plus précises du fond diffus cosmologique”, ont déclaré les chercheurs.
“En utilisant les nouveaux calculs, ces prochaines mesures pourraient révéler la valeur de la bande passante fondamentale de l’Univers, nous renseignant ainsi également sur la chose la plus rapide qui soit jamais arrivée, le Big Bang.”
