Planck: «Une chance sur cent que cette carte représente un modèle parfait de notre univers»

SCIENCES Cécile Renault, astrophysicienne au laboratoire de physique subatomique et de cosmologie de Grenoble, analyse pour «20 Minutes» les résultats de la mission du satellite européen...

Propos recueillis par Corentin Chauvel

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La carte la plus précise du rayonnement cosmologique réalisée par le satellite Planck.
La carte la plus précise du rayonnement cosmologique réalisée par le satellite Planck. — ESA / COLLABORATION PLANCK

C’est après une courte mission de trois ans que le satellite européen Planck a achevé sa mission. Ses relevés de notre ciel permettent d’en savoir plus sur la jeunesse de notre univers et son premier rayonnement, il y a 13,8 milliards d’années. Invitée jeudi du débat «Parlons-en!» du CNRS consacré à ces résultats dévoilés la semaine dernière, Cécile Renault, astrophysicienne au laboratoire de physique subatomique et de cosmologie de Grenoble (Isère), fait le point auprès de 20 Minutes sur les dernières découvertes de Planck.

Les résultats de la mission Planck sont-ils à la hauteur de vos attentes?

Oui, la mission a été plus que remplie. Tout a tellement bien marché qu’elle a duré deux fois plus longtemps que prévu et Planck a pu photographier près de cinq fois l’ensemble de la voûte céleste avec son instrument haute fréquence. Et son deuxième instrument basse fréquence travaillera lui jusqu’en août.

Quand on parle de l’univers, de quoi parle-t-on concrètement?

Nous parlons de l’univers observable. La cosmologie essaye de décrire l’univers dans son ensemble, mais nous n’avons accès qu’à une petite portion de notre univers dont la lumière la plus ancienne a 13,8 milliards d’années. Nous faisons ainsi avec cette petite coquille d’un univers plus vaste dont on ne sait même pas s’il est fini ou infini.

Avec Planck, on en sait plus sur le «rayonnement fossile», de quoi s’agit-il?

C’est la toute première lumière de l’univers. Auparavant, la lumière était totalement prisonnière de la matière, lors d’une époque dense et chaude. Les atomes ont ensuite pu se former et la lumière a pu se libérer et se propager en emplissant l’espace. Le rayonnement fossile, c’est donc une image de l’univers tel qu’il était il y a 13,8 milliards d’années, 380.000 ans après le Big Bang qui marque le début de l’expansion de l’univers.

Qu’en est-il de l’«inflation» qui est désormais mieux connue elle aussi?

Très peu de temps après le Big Bang, il y aurait eu une croissance gigantesque de l’univers appelée «inflation». Outre le fait qu’elle explique la géométrie plate, l’inflation conduit à un univers avec la même température partout et elle a généré des «grumeaux», soit les germes qui ont abouti à la structure de notre univers et ses amas de galaxies.

La composition de l’univers a été légèrement revue, est-ce fondamental?

Ce n’est pas révolutionnaire, mais on a affiné la recette de quelques pourcents et diminué les erreurs. L’univers est donc composé de 5% de matière baryonique (protons, neutrons et électrons) qui constitue tout ce que l’on connaît, de 26% de matière noire et 69% d’énergie noire. On ne connaît pas la nature de la matière noire qui agit gravitationnellement, c’est-à-dire qu’elle attire, mais n’émet aucune lumière. On ne la voit dans aucune longueur d’onde et on ne l’a jamais détectée directement. L’énergie noire pourrait être une constante qui s’oppose à la gravitation puisqu’elle est pour sa part une force répulsive. Ce n’est donc pas de la matière, mais un contenu dont on ignore à peu près tout ou une constante géométrique toute aussi mystérieuse.

Comment interpréter les taches qui peuplent la carte du rayonnement fossile établie par Planck?

C’est une image de la répartition de la matière 380.000 ans après le Big Bang, les embryons des futures galaxies. Leur intensité, bleue ou rouge, représente des écarts en température par rapport à la valeur moyenne. Mais les contrastes au niveau des très grandes taches ne sont pas encore tout à fait conformes à ce que l’on attend. On en saura plus l’année prochaine avec les résultats complets de Planck. On a une chance sur cent environ pour que ce que l’on observe sur cette carte soit une réalisation du modèle «parfait» de notre univers, c’est à la fois peu et beaucoup.

Qu’est-ce qu’elle nous dit de son évolution jusqu’à maintenant et de son avenir?

La carte que l’on voit nous montre un univers très homogène. Aujourd’hui, il a énormément grandi et il est très contrasté avec des endroits très vides et des galaxies. Nous allons a priori vers une expansion de l’univers, mais son futur, dans les 100 milliards d’années à venir, n’est pas très gai. D’après le modèle actuel, il va se refroidir et le gaz va se diluer pour aboutir à un champ de poussière vide et froid.