Si vous vivez ou avez déjà visité des endroits avec un ciel dégagé, vous devez avoir vu des bandes brumeuses de la Voie lactée s'étendant dans le ciel nocturne. Le télescope spatial européen a approfondi sa recherche sur la Voie lactée et a découvert une «empreinte» unique de notre galaxie, créée par un puissant champ magnétique.
La faible lueur de la Voie Lactée provient de la lumière d'un milliard d'étoiles lointaines situées dans notre galaxie. Mais nous ne voyons que la lumière que nos yeux peuvent voir. Cependant, la Voie Lactée brille dans de nombreux spectres électromagnétiques, à l'instar du reste de l'univers. Et dans ce spectre se cache la lumière qui nous est venue de la naissance des toutes premières étoiles.
Le soleil se couche derrière BICEP2 (au premier plan) et le télescope du pôle Sud (à l'arrière-plan).
Afin de déterminer quelle lumière provient du Big Bang et de quelles sources de lumière proches et plus jeunes, telles que les étoiles et la poussière de notre propre galaxie, les scientifiques doivent comprendre comment filtrer une lumière d'une autre. En utilisant le vaisseau spatial Planck de l'Agence spatiale européenne pour observer la Voie lactée dans une large gamme du spectre électromagnétique, les astronomes ont détecté non seulement le rayonnement de fond, mais également son "empreinte" électromagnétique créée par la polarisation de la lumière provenant de minuscules particules de poussière interstellaire.
Le télescope BICEP2 (à gauche) et le télescope du pôle Sud (à droite) sont situés dans le laboratoire du secteur noir (DSL), situé près du pôle géographique.
Les grains de poussière font partie du milieu interstellaire qui imprègne toute la galaxie. Ils sont très très froids, mais émettent toujours de la lumière dans le spectre infrarouge et micro-ondes. Lorsque ces minuscules grains tournent, ils ont tendance à émettre la majeure partie du rayonnement le long de leur grand axe, ce qui crée une direction préférentielle vers la lumière - un effet appelé polarisation. Si vous portez des lunettes de soleil polarisées, vous pouvez facilement apprécier cet effet, car le film à l'intérieur de la lentille reflète la lumière alignée horizontalement et supprime les reflets gênants.
Les ondes gravitationnelles dues au gonflage génèrent un signal faible mais caractéristique dans la polarisation du CMB (torsion ou mode B). Pour les fluctuations de densité, qui génèrent la majeure partie de la polarisation du rayonnement de fond, cette partie de la structure primaire est exactement nulle. Ceci montre le modèle de mode B réel observé dans le télescope BICEP2, où les segments linéaires montrent la polarisation à partir de différents points du ciel. L'ombrage des couleurs rouge et bleu indique le degré de torsion dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens inverse. Dans la nouvelle visualisation ci-dessus, réalisée par la sonde spatiale Planck, la lumière polarisée émise par les particules de poussière dessine des motifs linéaires torsadés très similaires aux empreintes digitales humaines. Des lignes ondulées se forment en raison de la structure complexe des champs électromagnétiques de la voie lactée. Les zones plus sombres correspondent à des valeurs aberrantes polarisées plus fortes. À l'endroit où passe la ligne sombre, il y a une partie plus dense du plan de la Voie lactée et des structures parallèles, qui coïncident dans trois dimensions, bloquent complètement la lumière.
Ces données de Planck seront utilisées pour aider à mieux déterminer la crédibilité des dernières découvertes annoncées lors de l’expérience BICEP2, qui a annoncé fin mars la découverte de la première preuve de polarisation sous la lumière du Big Bang. Lancé le 14 mai 2009 depuis le cosmodrome de l'ESA en Guyane française, Planck observe neuf spectres d'onde dans l'Univers.
