Les données récentes fournies par le satellite de Planck n’ont révélé aucune onde gravitationnelle intégrée au fond diffus cosmologique, l’écho original du Big Bang, qui s’est produite il ya environ 14 milliards d’années.
Ce résultat est en contradiction avec le tristement célèbre rapport BICEP2 sur la détection des ondes gravitationnelles de mars dernier - mais ce n’est pas la fin pour les ondes de gravité, ni pour la théorie de l’inflation. En fait, nous prévoyons d'intensifier la recherche d'ondes gravitationnelles au cours des mois ou des années à venir.
Télescope spatial Planck
Après la publication des détails des observations de Planck cette semaine, Discovery News a pu s’entretenir avec le cosmologiste Kendrick Smith de l’Institut Perimeter de physique théorique de l’Ontario, au Canada, pour déterminer l’impact des données de Planck sur notre volonté de Que s'est-il passé quand l'univers est né?
Rappelons qu'en mars 2014, des chercheurs utilisant le télescope BICEP2 ont déclaré de manière très forte qu'ils avaient trouvé une empreinte d'ondes gravitationnelles dans le rayonnement le plus ancien observé dans un univers lointain - un fond de champ cosmique ou simplement un rayonnement relique. Ce rayonnement est un vestige du Big Bang et provient donc de la genèse de notre univers.
En étudiant les radiations résiduelles, les cosmologistes recherchent une capsule spatio-temporelle, caractéristique capturée dans ce rayonnement créé après le Big Bang. Par conséquent, sa structure peut nous en apprendre beaucoup. "La façon dont l'univers est né est l'une des plus grandes questions à laquelle les cosmologues tentent de répondre", a déclaré Smith. "Il existe plusieurs théories différentes sur ce qui s’est passé peu de temps après le Big Bang ... Mais le problème est que nous n’avons aucune théorie à ce sujet. Nous en avons plusieurs!"
Bien que Smith ne participe pas directement à la publication conjointe de BICEP2 / Planck cette semaine, il est membre de la coopération internationale de Planck.
Une théorie est que l'Univers a commencé à se développer rapidement immédiatement après le Big Bang, et un moyen possible de confirmer cette période d'inflation est de détecter les ondes gravitationnelles capturées par le rayonnement de relique.
Carte préliminaire de l'univers réalisée par le télescope spatial Planck
Le télescope spécialisé BICEP2, situé au pôle Sud, est spécialement conçu pour rechercher la polarisation dans le rayonnement reliqué ancien, également appelé «mode de polarisation B». Si le mode B est détecté, cela signifiera que des ondes gravitationnelles existent, prouvant ainsi certaines théories inflationnistes de l'univers.
"Lorsque ces ondes gravitationnelles sont détectées dans le fond cosmique hyperfréquence, nous pouvons affiner la physique du Big Bang", a déclaré Smith.
Télescope spécialisé BICEP2 situé au pôle Sud Et c'est ce que l'équipe a pensé quand ils ont trouvé quelque chose sur un petit coin de ciel. Il y avait un très fort signal en mode B qui ne pouvait (à ce moment-là) être expliqué par aucun autre phénomène.
"Dans le premier résultat de BICEP2, ils ont constaté que la polarisation en mode B du CMB était à un niveau correspondant approximativement à la magnitude du signal d'onde gravitationnelle, ce qui serait compatible avec nos observations", a ajouté Smith.
Mais les chercheurs de BICEP2 ont sous-estimé l'influence de la poussière magnétisée qui remplit notre galaxie.
Lorsque vous observez un rayonnement situé en dehors de la Voie lactée, vous devez regarder à travers un mince nuage de poussière interstellaire et il se trouve que cette poussière peut également générer le mode B du rayonnement polarisé. Pour compenser ce phénomène, le télescope spatial européen Planck, sensible aux ondes gravitationnelles et à la poussière cosmique, a commencé à créer une carte à empreinte magnétique des poussières galactiques. La mission de Planck s’est achevée en 2013, mais sa vaste base de données n’a toujours pas été traitée et interprétée.
En mars dernier, l'équipe BICEP2 n'avait accès qu'à la base de données préliminaire de Planck et a donc conclu que, dans le champ de vision du BICEP2, l'influence de la poussière galactique était minime et qu'elle détectait le rayonnement relique dans le mode signal B.
"Ils ont pensé qu'il devrait s'agir d'ondes gravitationnelles et non de poussière, basées sur une série d'analyses statiques obtenues principalement sur la base des émissions approximatives de poussière dans notre galaxie", a déclaré Smith. Bien que personne au sein de la communauté cosmologique n'ait contesté le fait que l'équipe BICEP2 ait découvert le mode de polarisation B, ils ont fait valoir que l'on en savait trop peu sur la poussière galactique et son influence.
Carte finale de l'univers
Ainsi, cette semaine, l’équipe conjointe des scientifiques Planck et BICEP2 a déclaré ne pas avoir trouvé de traces d’ondes gravitationnelles dans les données de BICEP2. En d'autres termes, la source du mode B de polarisation, qui a été initialement détectée par BICEP2, est la poussière et non les ondes gravitationnelles.
Alors maintenant quoi? Bien que l'annonce de mars ait été prématurée, la recherche d'ondes gravitationnelles est toujours en cours. Les cosmologistes sont maintenant armés d'une carte de poussière complète de notre galaxie. Smith espère qu'au cours des cinq prochaines années, de nombreuses observations multifréquences aideront à détecter le mode insaisissable de polarisation B généré par les ondes gravitationnelles.
