L’équipe scientifique de Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) a terminé d’analyser sept années complètes de données de la petite sonde qui le pourrait, et encore une fois, il semble que nous pouvons résumer l’univers en six paramètres et un modèle.
En utilisant les données WMAP sur sept ans, ainsi que les résultats récents sur la distribution à grande échelle des galaxies et une estimation mise à jour de la constante de Hubble, l'âge actuel de l'univers est de 13,75 milliards (plus ou moins 0,11) milliard d'années , l'énergie sombre représente 72,8% (+/- 1,5%) de l'énergie de masse de l'univers, les baryons 4,56% (+/- 0,16%), la matière non baryonique (CDM) 22,7% (+/- 1,4%) et la le décalage vers le rouge de la réionisation est de 10,4 (+/- 1,2).
De plus, l'équipe fait état de plusieurs nouvelles contraintes cosmologiques - l'abondance primordiale d'hélium (ce qui exclut diverses alternatives, les modèles de «big bang froid»), et une estimation d'un paramètre qui décrit une caractéristique des fluctuations de densité dans l'univers très précoce de manière suffisamment précise. pour exclure toute une classe de modèles d'inflation (le spectre Harrison-Zel'dovich-Peebles), pour ne prendre que deux - ainsi que des limites plus strictes sur beaucoup d'autres (nombre d'espèces de neutrinos, masse du neutrino, violations de la parité, axion dark matière, …).
Le meilleur régal pour les yeux des six articles de l'équipe sont les cartes de température et de polarisation empilées pour les points chauds et froids; si ces taches sont dues à des ondes sonores dans la matière gelée lorsque le rayonnement (photons) et les baryons se séparent - le fond micro-ondes cosmique (CMB) code tous les détails de cette séparation - alors il devrait y avoir des anneaux bien circulaires, de tailles plutôt exactes, autour des taches. De plus, les directions de polarisation devraient passer de radiale à tangentielle, du centre vers l'extérieur (pour les points froids; vice versa pour les points chauds).
Et c'est exactement ce que l'équipe a trouvé!
Concernant l'énergie noire. Depuis la publication des résultats du WMAP sur cinq ans, plusieurs études indépendantes directement liées à la cosmologie ont été publiées. L'équipe WMAP a tiré ces observations des observations des oscillations acoustiques du baryon (BAO) dans la distribution des galaxies; des céphéides, des supernovae et d'un maser à eau dans les galaxies locales; de retard dans un système de quasar à lentilles; et de supernovae à décalage vers le rouge élevé, et les a combinés pour réduire les coins et recoins dans l'espace des paramètres dans lesquels des variétés constantes non cosmologiques d'énergie sombre pourraient se cacher. Au moins certains types alternatifs d'énergie sombre peuvent encore être possibles, mais pour l'instant Λ, la constante cosmologique, règne.
Concernant l'inflation. Très, très, très tôt dans la vie de l'univers - ainsi va la théorie de l'inflation cosmique - il y a eu une période d'expansion dramatique, et les minuscules fluctuations quantiques avant l'inflation sont devenues les structures cosmiques géantes que nous voyons aujourd'hui. «L'inflation prédit que la distribution statistique des fluctuations primordiales est presque une distribution gaussienne avec des phases aléatoires. Mesurer les écarts par rapport à une distribution gaussienne », rapporte l'équipe,« est un puissant test d'inflation, car la précision avec laquelle la distribution est (non) gaussienne dépend de la physique détaillée de l'inflation. » Alors que les limites de la non-gaussianité (comme on l'appelle), d'après l'analyse des données WMAP, ne contraignent que faiblement divers modèles d'inflation, elles ne laissent presque nulle part où les modèles cosmologiques sans inflation se cachent.
Concernant les «ombres cosmiques» (effet Sunyaev-Zel’dovich (SZ)). Alors que de nombreux chercheurs ont déjà recherché des ombres cosmiques dans les données WMAP - le plus connu du grand public est peut-être le papier Lieu, Mittaz et Zhang de 2006 (l'effet SZ: des électrons chauds dans le plasma qui imprègnent de riches amas de galaxies interagissent avec CMB photons, via la diffusion inverse de Compton) - l'analyse récente de l'équipe WMAP est la première à étudier cet effet. Ils détectent l'effet SZ directement dans l'amas riche le plus proche (Coma; la Vierge est derrière le premier plan de la Voie lactée), et aussi statistiquement par corrélation avec la localisation de quelque 700 amas riches relativement proches. Bien que les résultats de l'équipe WMAP soient cohérents avec les données des observations radiographiques, ils ne sont pas cohérents avec les modèles théoriques. Retour à la planche à dessin pour les astrophysiciens étudiant les amas de galaxies.
Je terminerai en citant Komatsu et al. «Le modèle cosmologique ΛCDM standard continue de correspondre parfaitement aux données existantes.»
Source principale: sonde d'anisotropie hyperfréquence Wilkinson de sept ans (WMAP) Observations: interprétation cosmologique (arXiv: 1001.4738). Les cinq autres articles WMAP sur sept ans sont les suivants: Observations de la sonde d'anisotropie hyperfréquence Wilkinson (WMAP) sur sept ans: Existe-t-il des anomalies de fond des micro-ondes cosmiques? (arXiv: 1001.4758), observations sur la sonde d'anisotropie hyperfréquence Wilkinson (WMAP) sur sept ans: planètes et sources d'étalonnage célestes (arXiv: 1001.4731), observations sur la sonde anisotropie hyperfréquence Wilkinson (WMAP) sur sept ans: cartes du ciel, erreurs systématiques et résultats de base (arXiv: 1001.4744), observations sur la sonde d'anisotropie hyperfréquence Wilkinson (WMAP) sur sept ans: spectres de puissance et paramètres dérivés WMAP (arXiv: 1001.4635), et observations sur la sonde d'anisotropie hyperfréquence Wilkinson (WMAP) sur sept ans: émission galactique de premier plan (arXiv: 1001.4555). Consultez également le site Web officiel de WMAP.
