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Le télescope SPIDER balaie le cosmos à la recherche d’indices sur le Big Bang

by Lindsay Jolivet janv. 25 / 15

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Le ballon pleinement gonflé et prêt au lancement.
Image : Barth Netterfield, Boursier principal de l’ICRA.

Le samedi 17 janvier, six télescopes se sont détachés de leur ballon et sont redescendus sur Terre, riches de 16 jours de collecte de données sur les instants qui ont suivi la naissance de notre Univers.

Le 1er janvier dernier, des scientifiques ont lancé SPIDER depuis l’Antarctique pour analyser le ciel à la recherche de motifs dans la plus ancienne lumière de l’Univers, appelée le fonds diffus cosmologique. Les scientifiques croient que la lumière, composée du rayonnement thermique issu du Big Bang, renferme la clé de ce qui s’est produit moins d’une seconde après cet événement cataclysmique qui a mené à l’expansion de l’Univers et à sa stabilisation permettant la présence de galaxies, de planètes et de la vie.

Les liquides extrêmement froids qui ont permis à SPIDER de fonctionner se sont épuisés quelques jours avant la fin du vol de vingt jours prévu par les scientifiques; le télescope a donc dû atterrir plus tôt pour éviter de flotter trop loin vers le nord. Les membres de l’équipe en Antarctique devront récupérer l’appareil au lieu d’atterrissage, à 2274 kilomètres de leur station — environ la distance qui sépare Montréal de Winnipeg.

Une fois les données recueillies — qui sont toujours entreposées dans des disques durs sur la glace de l’Antarctique —, l’équipe de recherche, y compris les Boursiers de l’ICRA Barth Netterfield et J. Richard Bond (tous deux de l’Université de Toronto) et Mark Halpern (Université de la Colombie-Britannique), sera prête à les analyser. Quel est leur plus grand espoir?

« De magnifiques et précises cartes du ciel à de grandes échelles angulaires », dit Halpern.

Grâce à des images de grande qualité, les chercheurs auront plus de facilité à repérer les motifs convoités qui constituent la preuve manquante de la théorie de l’inflation. La théorie suppose que l’Univers a grandi de façon exponentielle de la taille d’un proton à la taille d’un pamplemousse en un trillionième de seconde après le Big Bang et que l’expansion a ensuite ralenti très soudainement. Cette expansion soudaine aurait produit des ondulations, appelées ondes gravitationnelles. « Il est impossible de les fabriquer autrement », explique Halpern.

Les ondes gravitationnelles produisent des motifs qui sont inhabituels dans la nature, des motifs qui ne ressemblent pas à leur image miroir. Les arbres, les rochers et les rivières ont tous un reflet normal dans le miroir, mais pas des objets comme un journal ou une chemise à boutons — le texte sera à l’envers et les boutons seront du mauvais côté. Halpern explique qu’ils sont à la recherche de motifs qui ressemblent davantage à l’exemple du journal qu’à celui de l’arbre. « Nous désirons repérer des motifs à grande échelle au reflet irrégulier dans un miroir. »

SPIDER ne travaille pas seul. BICEP2, auquel Halpern et Netterfield collaborent, est également à la recherche d’indications de l’inflation. Les scientifiques de BICEP2 travaillent aussi à un autre projet réunissant plusieurs chercheurs de l’ICRA, le télescope Planck de l’Agence spatiale européenne. Selon Halpern, SPIDER est doté d’une échelle angulaire plus grande que BICEP2, conséquemment il est en mesure de couvrir une plus grande fauchée du ciel. Grâce à sa plus grande sensibilité, il pourrait arriver plus facilement à déterminer si de la poussière entrave les motifs détectés.