La plus grande carte de l’univers distant : le sondage VIPERS avec le VLT de l’ESO répertorie 55 000 galaxies à la moitié de l’âge de l’univers

Mardi, 12 mars 2013

Le plus grand programme de cartographie de l’univers en 3 dimensions utilisant les télescopes de l’ESO vient d’atteindre la moitié de son objectif, et présente d’ores et déjà la carte la plus détaillée jamais produite. Une équipe internationale d’astronomes a mesuré les distances de 55000 galaxies avec l’instrument VIMOS1 sur le très grand télescope VLT de l’Observatoire Européen Austral (ESO) dans le cadre du grand relevé VIPERS2. Cela a permis de produire une vue remarquable de la distribution à 3-dimensions des galaxies alors que l’univers n’avait que la moitié de son âge actuel, environ 7 milliards d’années, révélant les détails de la toile cosmique, la structure à grande échelle de l’univers.

Ce film montre la distribution à 3 dimensions de 50 000 galaxies dans les deux cones d'Univers explorés par VIPERS. Crédits : VIPERS Team

Une des cartes du sondage VIPERS montrant la distribution de 30 000 galaxies dans l'Univers alors qu'il avait 6 milliards d'années. Ces mesures ont été réalisées avec l'instrument VIMOS sur le VLT de l'ESO. Les galaxies sont distribuées sur la toile cosmique constituée de filaments, de groupes et de régions plus denses espacés par des régions quasiment vides.La toile cosmique permet de mesurer les propriétés de la mystérieuse énergie noire qui accélère l’expansion de l’Univers et de vérifier si la théorie de la Relativité Générale d’Einstein est valide à ces grandes échelles, ou s’il est nécessaire de la modifier. Crédits : VIPERS Team La toile cosmique permet de tester les théories de formation et d’évolution de l’univers, à la recherche des propriétés de la mystérieuse énergie noire qui accélère l’expansion de l’univers. Cartographier les grandes structures avec le temps, permet aussi de vérifier si la théorie de la Relativité Générale d’Einstein est valide à ces grandes échelles, ou s’il est nécessaire de la modifier.
Le relevé VIPERS produit aujourd’hui la carte la plus détaillée il y a 7 milliards d’années (cf. figure ci-contre), une époque où l’on pense que l’univers est devenu dominé par l’énergie noire. A la moitié de son programme, VIPERS annonce déjà des résultats intéressants. En particulier avec la première mesure du taux de croissance des structures à un décalage vers le rouge de 1, en accord avec la Relativité Générale, et un recensement précis du nombre de galaxies massives à cette époque.


Agrandissement d'une partie de la carte Cone_w1. Les galaxies sont représentées en fonction de leur type, les plus âgées, représentées par des points rouges, se trouvent préférentiellement dans les régions de haute densité. Crédits : VIPERS Team

Avec cette première étape, l’équipe VIPERS soumet cette semaine les 7 premiers articles pour publication dans les revues scientifiques, dont deux ont des premiers auteurs français. Les données de VIPERS sont publiques, le premier catalogue de distances sera mis à disposition de la communauté internationale en septembre de cette année. La France est très active dans cette collaboration avec les équipes du Laboratoire d’Astrophysique de Marseille de l'Institut Pythéas (LAM-CNRS/Université Aix Marseille), du Centre de Physique Théorique (CPT-CNRS/Université Aix Marseille/Université de Toulon) et de l’Institut d’Astrophysique de Paris (IAP-CNRS/UPMC). VIMOS, qui est en opération depuis plus de 10 ans, est également l’un des instruments les plus productifs du VLT. Il est aussi à noter que les outils logiciels associés utilisés pour VIPERS ont été développés sous responsabilité française.

Note(s): 
  1. La lumière de chaque galaxie est dispersée en ses couleurs avec VIMOS, ce qui permet de mesurer leur vitesse d’éloignement, le « redshift » ou décalage vers le rouge lié à l’expansion de l’univers. La distance en est déduite, ce qui permet, en combinaison avec la position sur le ciel, de positionner les galaxies observées dans une carte de l’univers à 3 dimensions. VIMOS sur le VLT : https://www.eso.org/public/images/eso0209c/
  2. VIPERS est l’acronyme pour VIMOS Public Extragalactic Redshift Survey, plus d’informations : http://vipers.inaf.it/
Pour en savoir plus: 
Contact(s):
  • Olivier Le Fèvre, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM-CNRS/Université Aix-Marseille)
    olivier [dot] lefevre [at] oamp [dot] fr, 04 91 05 59 85

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