Planck a bouclé sa première carte du ciel

L'Agence spatiale européenne (ESA) a publié la première image du ciel complet tel qu'il a été cartographié par l'observatoire Planck depuis un an.

 

Première carte du ciel observé dans le domaine hyperfréquence (30 à 857 GHz) par le satellite européen Planck. On y distingue à l'arrière plan le rayonnement cosmologique venu de la nuit des temps et au premier plan le disque de notre Galaxie entouré de volutes de gaz froids. Crédit : ESA/LFI & HFI Consortia

Pendant les premières dizaines de milliers d'années qui ont suivi le « Big Bang », l'univers était rempli d'une bouillie chaude de particules soumises à une pression telle que la lumière restait prisonnière de la matière. Bien que son expansion fut rapide, il a fallu attendre 380 000 ans avant que la pression diminue suffisamment pour que les photons puissent s'échapper.

Et la lumière fut
Vieille de quelque 13,7 milliards d'années, cette toute première lumière continue de baigner l'Univers. Ce rayonnement fossile, excessivement froid, constitue le « bruit de fond cosmologique » détecté accidentellement en 1964 et étudié par les satellites américains COBE puis WMAP depuis 1992, afin de détecter d'infimes variations susceptibles de nous donner des informations sur la conformation interne de l'univers primordial, avant qu'il ne commence à s'organiser sous la forme des structures que nous connaissons aujourd'hui : galaxies, amas, super-amas…

Depuis un an, l'observatoire européen Planck gravite à environ 1,5 millions de kilomètres de la Terre, dans la direction opposée au Soleil. Sa mission : dresser une carte du ciel dans neuf bandes des hyperfréquences pour étudier le rayonnement primordial avec une résolution et une sensibilité jamais atteinte. En fait, certains de ses capteurs sont maintenus à une température de 0,1° au dessus du zéro absolu, ce qui en fait les objets les plus froids de l'univers connu, et grâce à eux on espère atteindre la limite de ce qu'il est théoriquement possible d'observer de ce rayonnement.

C'était le 14 mai 2009, l'observatoire Planck venait d'être lancé par Ariane 5 en compagnie du télescope infrarouge Herschel. On le voit ici lors de sa séparation d'avec l'étage cryotechnique ESC-A. Celui-ci vient de l'injecter sur une trajectoire qui l'amènera vers le Point de Lagrange L2 à 1,5 millions de km de la Terre. Crédit : ESA - D. Ducros.

La machine à remonter la nuit des temps
L'Agence spatiale européenne vient de publier la première carte du ciel observé par Planck. On peut y voir le rayonnement du fond du ciel - en rouge moucheté de jaune - mais aussi l'ensemble des objets qui « bouchent la vue » au premier plan : notre Voie Lactée, les nuages de Magellan et toutes les autres galaxies, nébuleuses et amas, qui apparaissent en bleu et rose clair sur cette image.

Planck produit deux couvertures complètes du ciel tous les 15 mois et doit poursuivre à ce rythme jusqu'en 2012, avec un total de 4 balayages complets. Il faudra encore deux ans de traitement des 500 milliards de données brutes obtenues lors de chaque balayage pour réussir à effacer de l'image les « contaminants » du premier plan et donner l'image la plus précise qu'il soit possible d'obtenir du rayonnement fossile de la toute première aube de l'Univers.

Ces « contaminants » se sont révélés être une véritable mine d'informations pour les astrophysiciens qui ont pu combiner les observations de Planck avec celle des observatoires Herschel de l'ESA ou Spitzer de la NASA pour étudier les pépinières d'étoiles. Planck a également permis de mettre en évidence la présence d'étonnants nuages de gaz froids en forme de filaments dans l'espace interstellaire. Ils forment une toile gigantesque où des étoiles sont sur le point de naître ou viennent à peine de commencer leur formation.

Sur cette version de la carte plusieurs objets notables du « premier plan » ont été identifiés : le centre galactique, les nuages de Magellan, la galaxie d'Andromède (M31), la nébuleuse d'Orion, l'amas de Persée, la galaxie Centaurus A (NGC 5128) et le quasar 3C273 dans la Vierge. Crédit : ESA/LFI & HFI Consortia

A terme, les observations de Planck doivent permettre de confronter les différents modèles cosmologiques sur la jeunesse de l'Univers, mais aussi de déterminer le taux d'expansion de l'univers actuel, sa courbure, sa densité et son avenir. Enfin, si nous avons de la chance, elles pourraient lever le voile sur la « matière sombre » et « l'énergie sombre » qui constitueraient l'essentiel de l'Univers et dont la nature réelle nous échappe encore.