vendredi 24 février 2012

Les Premiers Résultats de Planck (1/2) : Des Galaxies Poussiéreuses

Les astrophysiciens savent depuis assez longtemps que les étoiles naissent au sein d'environnements pleins de nuages de poussières, Les jeunes étoiles y sont difficilement accessible, voire pas du tout, aux télescopes optiques.
C'est ainsi qu'ils utilisent des longueurs d'ondes différentes pour les étudier, depuis les ondes radio jusqu'aux rayons X. Mais alors que c'est assez aisé concernant notre galaxie, ça devient plus difficile pour les galaxies lointaines, notamment les galaxies les plus lointaines, donc les plus jeunes. Pour ces galaxies, aucune longueur d'onde n'est vraiment utilisable, excepté une bande : l'infrarouge lointain aux frontières des micro-ondes.
Ces ondes électromagnétiques sont environ 1000 fois plus longues que celles de la lumière visible (domaine optique).
Les étoiles réchauffent les enveloppes de poussière qui les entourent jusqu'à environ 20 degrés Kelvin. Oh, ce n'est pas très chaud, on peut même dire que c'est très froid (-250°C)… mais suffisant pour émettre de la lumière micro-onde et infra rouge.
Cette signature de poussière chaude, qui est appelée le fond cosmologique infra rouge, vient d'être observée avec précision par une équipe d'astrophysiciens avec les données toutes fraîches de l'observatoire spatial Planck.
Ces données de Planck améliorent grandement de précédentes mesures du fond infra-rouge effectuées notamment par le satellite Herschel.
Le satellite Planck a été envoyé, en orbite autour de la Terre, mais à une position très particulière qu'on appelle le point de Lagrange L2, qui est un endroit situé sur l'axe Soleil-Terre où le satellite reste constamment à la même position vis-à-vis de la Terre et du Soleil, dans l'ombre que la Terre produit (il est donc derrière), de manière à minimiser l'impact thermique du rayonnement solaire sur ces instruments qui sont refroidis à très très basse température.

Cartographie par Planck de nuages moléculaires (CO) sur l'ensemble du ciel (ESA).
Planck peut détecter les micro-ondes et les infra-rouges dans plusieurs bandes de longueurs d'ondes différentes. Et comme l'expansion de l'Univers produit une extension de la longueur d'onde de la lumière, regarder dans différentes longueurs d'ondes signifie regarder à différentes époques de l'Univers (si la poussière détectée a la même température bien sûr).
Donc Planck permet d'observer les galaxies en train de former des étoiles (pleines de poussières) en fonction du temps cosmologique.
Les premières observations suggèrent ainsi la plupart des émissions dans les plus grandes longueurs d'onde proviennent de galaxies qui se sont formées à une époque où l'Univers avait moins de 2 milliards d'années.
Les images produites montrent des anisotropies à trois longueurs d'ondes différentes : 217 GHz, 353 GHz et 857 GHz) sur un champ de vue de 26°x26°, elles correspondent à des galaxies poussiéreuses entremêlées sur de grandes échelles.
Pour accomplir de telles mesures, les équipes de Planck ont crée un algorithme informatique sophistiqué appelé la séparation de composantes. C'était rendu nécessaire du fait de la présence de nombreuses sources parasites, qu'elles soient originaires de notre galaxie ou du fond diffus cosmologique à 2.7 K. Comme l'intensité de ces sources parasites varie différemment d'une bande spectrale à l'autre, en combinant les 9 canaux spectraux de Planck avec d'autres sources de données externe, il devient possible de séparer et ne garder que le signal infra-rouge intéressant.
Les émissions provenant de la voie lactée ne forment pas juste un signal parasite, elles peuvent également apporter quelques surprises fort intéressantes.
L'une d'elle concerne ce qu'on appelle "l'émission micro-onde anormale". C'est un phénomène que l'on connait depuis quelques années mais dont l'origine reste controversée... Bien qu'apparemment corrélée avec l'émission de petits grains de poussière de notre Galaxie, les modèles ne permettent pas de décrire l'évolution en fonction de la fréquence telle qu'observée. En revanche, un nouveau modèle impliquant des grain s en rotation rapide prédit des longueurs d'onde dépendant à la fois de la masse des grains de poussière et de leur vitesse de rotation, et ces prédictions théoriques collent de manière excellente avec les observations de Planck.

(à suivre…)

Source :
Nature Vol 482, 475–477 (23 February 2012)

Lire aussi : 
Les premiers Résultats de Planck (2/2) : Effet SZ et Amas Lointains

4 commentaires :

Anonyme a dit…

Votre blog est interessant mais TRES TRES difficile a lire, affichage saccadé permanent et tres long. seul blog a faire cela.

Dr Eric SIMON a dit…

Merci pour cette info. Il semble en effet que ça se passe mieux en utilisant Firefox plutôt que IE. Il semble que certains modules complémentaires comme les "Posts récents" par exemple fonctionnent mal avec Internet Explorer... Peut-être la cause des désagréments que vous avez subis.
Je vais essayer d'y remédier.

Dr Eric SIMON a dit…

Pouvez-vous me dire si vous constatez toujours le même problème de navigation ? Merci.

Anonyme a dit…

Cela semble un peu mieux, mais saccadé encore. Oui c'est avec IE.
Par ailleurs dans l'article Planck, l'effet Sunyaev Zeldovich, manque le Z dans le titre, or il est bien quand on fait afficher le source.
Merci de vos efforts.