Premiers résultats de Planck

Le 11 janvier 2011 marque le début des résultats scientifiques de Planck. D'après les mesures réalisées par les instruments HFI et LFI en 15 mois et demi, les scientifiques de la collaboration ont construit 9 cartes, une par fréquence ou « couleur » couvrant la totalité du ciel. Ces couleurs couvrent le domaine des micro-ondes à l'infrarouge lointain et donnent accès à de nombreuses informations inaccessibles en lumière visible. L'étude de ces cartes a permis d'isoler des milliers de sources, ponctuelles ou diffuses, galactiques ou extragalactiques. Si l'étude du rayonnement fossile demandera encore environ 2 années de travail, les fluctuations du fond diffus infrarouge sont dès à présent dévoilées.

Un catalogue très attendu

Ce catalogue est la compilation de plus de 15 000 sources compactes détectées dans les 9 fréquences de Planck. Il contient une large variété de sources astronomiques ainsi qu'un échantillon d'amas et superamas de galaxies détectés indirectement par effet Sunyaev Zeldovich et une liste de cœurs de nuages moléculaires froids de notre Galaxie. Ce premier catalogue répond à de stricts critères de fiabilité et non de complétude. Le catalogue final sera publié début 2013 et sera basé 2 observations complètes du ciel, au minimum.

915 cœurs froids

Avec sa capacité sans précédent à détecter des objets froids dans tout le ciel, Planck fournit le premier relevé complet des objets froids, compacts et poussiéreux de notre Voie Lactée mais aussi d'autres galaxies. Ces cœurs de nuages moléculaires peuvent sembler peu engageants, mais pourtant ils permettent de jeter une nouvelle lumière sur les premières étapes de la formation stellaire. Ces objets, découverts par Planck pour une grande partie, peuvent à présent être étudiés en détails avec d'autres télescope, en particulier le télescope spatial Herschel.

Du gaz pas si sombre

Planck transperce le milieu interstellaire de notre Galaxie et découvre de nouvelles composantes et les mécanismes physiques associés. Les résultats de Planck incluent de fortes présomptions en faveur de la présence de grains de poussière en rotation extrêmement rapide, gaz auparavant appelé parfois mal à propos « gaz sombre ». Des excès d?émissions du milieu interstellaire du Petit Nuage de Magellan, une galaxie orbitant autour de notre Voie Lactée, ont également été mis en évidence.

189 amas et superamas de galaxies

Planck a détecté ces amas de galaxies par l'interaction entre le rayonnement fossile et le gaz chaud inter-amas. Pour la première fois, grâce à la sensibilité et à la couverture spectrale de Planck, l'effet Sunyaev-Zeldovich a mis en lumière une large gamme de grandes structures aux propriétés variées. Ce relevé a bénéficié d'une collaboration fructueuse avec le satellite XMM-Newton de l'ESA et fournit à la communauté astrophysique une base de recherche robuste et précieuse.

L'histoire de la formation des galaxies dévoilée

Si l'objectif principal est l'étude du rayonnement fossile (ou fond diffus cosmologique), Planck détecte également une autre émission diffuse d'importance : le fond diffus infrarouge. Cette émission résulte de la somme de toutes les lumières émises par les galaxies depuis leur formation, qu'il s'agisse des étoiles ou des poussières. Ce signal est détecté par Planck dans le domaine des ondes submillimétriques. Il est très structuré et permet aux astrophysiciens d'investiguer le lien encore flou entre formation des étoiles dans les galaxies et distribution de matière noire sous-jacente, et ce depuis les premiers stades de formation des grandes structures cosmiques.

Le fruit d'une véritable collaboration

Planck est un projet européen, une collaboration mondiale et une source immense de trésors – et de travail ! pour la communauté astrophysique et cosmologique française. Le graphe ci-dessous résume les implications des Planckiens et Planckiennes des divers laboratoires de recherche français dans l'obtention de ces premiers résultats.

Pour aller plus loin

• Mission nominale achevée (actu)
• L'effet SZ (dossier)
• Poussières froides (dossier)

Des dossiers précisant ces premiers résultats seront publiés au cours des semaines à venir.