Point froid de WMAP

Point froid

Le point froid (cold spot en anglais) est le nom donné à une région de la sphère céleste dans la direction de laquelle la température du fond diffus cosmologique présente une variation étonnamment grande par rapport aux fluctuations observées dans les autres directions. Cette région a été identifiée en 2004^[1] dans les données publiées par le satellite artificiel WMAP un an plus tôt. En 2007, il a été montré que la température relativement froide de cette région du ciel résulte de ce qu'une large zone relativement peu dense en matière s'y trouve. Cette zone, comme le reste de l'univers, est sujette à l'expansion de l'univers, mais l'expansion y est légèrement plus rapide. De ce fait, les photons du fond diffus cosmologique qui la traversent subissent un décalage vers le rouge plus important que la moyenne, pour au final donner l'impression que l'univers est plus froid dans cette région. Cet effet, connu sous le nom d'effet Sachs-Wolfe intégré, a été mis en évidence en 2007 par un grand relevé réalisé par le Very Large Array^[2]. Il s'agit de la première mise en évidence directe de l'effet Sachs-Wolfe intégré, celui-ci ayant cependant déjà été indirectement mis en évidence dans les données de WMAP.

Détection

Le fond diffus cosmologique est le rayonnement le plus ancien de l'univers. Il a été émis environ 300000 ans après le Big Bang. À cette époque, l'univers était extrêmement homogène, aussi sa température était-elle presque identique en tout point. L'observation aujourd'hui de ce rayonnement confirme ce fait : la température du fond diffus cosmologique est quasiment la même dans toutes les directions. Cependant, l'univers actuel n'est pas aussi homogène : la matière est principalement regroupée au sein des galaxies, elles-mêmes formant des structures plus grandes (amas de galaxies) entre lesquelles on trouve des zones relativement vides de matière. L'univers ancien, tel que vu par l'intermédiaire du fond diffus cosmologique, portait déjà les germes de ces grandes structures à venir : il existait déjà des zones légèrement plus denses (et plus chaudes) et d'autres légèrement moins denses (et plus froides), ce qui se traduit par de faibles variations de la température du fond diffus cosmologique en fonction de la direction d'observation. Le modèle standard de la cosmologie permet aujourd'hui de prédire de façon statistique la répartition en taille et en amplitude de ces surdensités et de ces sousdensités. Il est ainsi possible de prédire quelle est la probabilité d'observer une zone plus froide que la moyenne d'une taille donnée. Le point froid a ainsi été détecté dans le cadre d'une analyse visant à déterminer si la structure précise du fond diffus cosmologique était compatible avec le modèle standard de la cosmologie : il apparaît comme une région anormalement froide et étendue de la voûte céleste.

Localisation

Le centre de la région est situé dans la constellation d'Éridan. Il possède les coordonnées suivantes :

• Coordonnées galactiques :
  • ℓ=207,8, b=-56,3
• Coordonnées équatoriales :
  • Ascension droite = 03^h 15^m 05^s
  • Déclinaison = −19° 35′ 02″

Voir aussi

• Fond diffus cosmologique
• Formation des grandes structures
• Effet Sachs-Wolfe intégré

Liens externes

• Un "trou" géant dans l'univers : preuve directe de l'énergie noire ?

Notes

1. ↑ P. Vielva et al., Detection of Non-Gaussianity in the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe First-Year Data Using Spherical Wavelets, Astrophysical Journal, 609, 22 (2004), astro-ph/0310273 Voir en ligne.
2. ↑ L. Rudnick et al., Extragalactic Radio Sources and the WMAP Cold Spot, soumis à l’Astrophysical Journal, arXiv:0704.0908v2 [astro-ph] Voir en ligne.

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