Un mystère dans le fond diffus cosmologique radio

Publié le par WebMarmotte

    La mission Arcade équipant un ballon stratosphérique a révélé une énigme piquante aux cosmologistes : le fond cosmologique radio qui aurait été laissé par la réionisation du cosmos mettant fin aux âges sombres est six fois plus intense que prévu ! Les chercheurs n’ont à ce jour trouvé aucune explication plausible.
    Les atomes ont été créés environ 380.000 ans après la naissance de l’Univers observable et les photons pouvaient alors voyager sans contrainte de distance. Cette époque est celle de la recombinaison, à laquelle a été émis le rayonnement de fond diffus et son spectre de corps noir presque parfait.
    Quelques centaines de millions d’année plus tard, la Renaissance Cosmique se produisait et mettait fin aux Ages sombres. L’Univers n’est pas resté sombre très longtemps : la formation des premières étoiles et des premiers quasars émettait assez de rayonnement pour le rendre visible dans le domaine optique. Ce rayonnement entraînait la réionisation de l’hydrogène neutre qui compose majoritairement la matière baryonique du cosmos.
    Dans le même temps et partout dans le cosmos visible à ce moment, les électrons parcourant le gaz chaud d’hydrogène ionisé étaient freinés par leur passage proche des protons des noyaux d’hydrogène. Il apparaissait alors un phénomène appelé rayonnement continu de freinage, i.e. l’émission par les électrons d’ondes électromagnétiques bien spécifiques.
    Il doit donc exister un rayonnement de fond diffus dans le domaine radio centimétrique, de la même manière qu’il existe le rayonnement fossile dans le domaine millimétrique.
    La mission Arcade (Absolute Radiometer for Cosmology, Astrophysics, and Diffuse Emission) avait pour but l’étude de la fin des Ages sombres et de la Renaissance Cosmique pour comprendre la formation des premières étoiles et des premières galaxies. Les conclusions des observations du vol effectué en 2006 par Arcade publiées par les chercheurs ont bouleversé les cosmologistes de la NASA.


Une vue d'artiste du ballon de la mission Arcade voguant dans la stratosphère à l'écoute de la naissance des premières étoiles. Crédit : NASA/ARCADE/Roen Kelly

    Une question se pose : qu’a-t-on découvert?
Les différentes sources d’ondes radios dans le cosmos se superposent, il faut donc être capable de séparer les différentes composantes pour observer un signal caché dans l’arrière fond. Ainsi les chercheurs pensent avoir éliminé toutes les sources de contamination possible.
    C’est là qu’il ont pu voir apparaître le fond radio dans lequel on peut observer le rayonnement continu de freinage datant de la réionisation, rayonnement qui, en l'occurrence, est six fois plus intense que prévu ! Mais les explication théoriques valables ne se bousculent pas. Un exemple : si ce rayonnement venait des galaxies apparues ultérieurement dans l’histoire du cosmos, alors il devrait être beaucoup plus dense.

    Le signal permettant d’observer la renaissance Cosmique est apparemment noyé par un fond inconnu et reste indétectable, mais c’est aussi la preuve d’une importante découverte cosmologique. Reste à savoir laquelle…

Publié dans Univers

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WebMarmotte 14/01/2009 16:10

Merci à vous ;)

plumedecib 14/01/2009 15:01

Oui très intéressant, merci beaucoup....

grelots 14/01/2009 09:13

Merci pour tes nombreux articles..
très interressant..
Bonne journée
JM