La mission Planck, un jalon essentiel dans l’histoire de la cosmologie

Notre compréhension de l’histoire du cosmos est jalonnée de quelques rares découvertes et observations essentielles. La mission Planck a réalisé l’une d’elles : la carte “ultime” de l’intensité de l’écho lumineux du Big-Bang. “Ultime” car elle couvre tout le ciel et révèle jusqu’aux plus petits signaux d’origine primordiale avec une extrême sensibilité.

Cette cartographie du ciel a été réalisée par une collaboration composée d'astrophysicen.ne.s, de physicien.ne.s des particules, d'instrumentalistes et d'ingénieur.e.s : c'est la combinaison de leurs expertises qui a permis ce succès. C’est sans doute la première des très larges collaborations en astrophysique.

Cette carte, complétée par les autres observations - souvent pionnières - réalisées par le satellite Planck (en polarisation ou par effet de lentille gravitationnelle notamment), a permis d’ancrer solidement le modèle cosmologique et de déterminer avec précision la valeur des six paramètres qui suffisent à décrire le contenu et la dynamique de l’univers ainsi que l’origine des structures.

Que ce soit pour étudier la masse des neutrinos, la densité de matière noire, les caractéristiques des fluctuations primordiales, la formation et l’évolution des galaxies et des amas ou encore le champ magnétique de la Voie Lactée, physicien.ne.s et astronomes du monde entier utilisent, combinent, comparent les mesures obtenues par la collaboration Planck avec toute nouvelle mesure cosmologique, comme en témoignent les citations quotidiennes de ces résultats. Un tel taux de citation, soutenu pendant aussi longtemps, illustre l’influence durable de cette expérience.

Les principaux apports de la collaboration Planck à la Cosmologie

Retrouvez au cours du mois de juin une synthèse des principaux apports de la collaboration Planck à :

• la robustesse du modèle cosmologique
• l’Univers primordial
• l’Univers jeune
• l’Univers évolué
• notre Galaxie et son champ magnétique

Pour ceux qu’une vision plus poussée tente, lisez l’article dédié « Planck 2018 results. I. Overview and the cosmological legacy of Planck”, en accès libre ici.

Et maintenant ?

L’histoire du cosmos s’achève-t-elle avec le travail de la collaboration Planck ? Non, bien-sûr ! Chaque génération aide à formuler les questions restant à aborder. Des données complémentaires sont donc en cours d’acquisition ou attendues dans la prochaine décennie.

• En ce qui concerne le rayonnement fossile, des observations plus sensibles à la polarisation sont et/ou seront réalisées depuis le sol avec l’ensemble de télescopes de quatrième génération, dit « S4 » et depuis l’espace avec le projet Litebird (sites en anglais) afin de mieux cerner la phase d’inflation primordiale.
• Au sujet de la distribution des supernovæ, galaxies et amas de galaxies, la communauté française est très impliquée dans le projet spatial Euclid et au sol dans le « Legacy Survey of Space and Time ». Ces deux expériences permettront d’étudier les dix derniers milliards d’années de façons complémentaires et inégalées.

Tous ces projets cosmologiques exploiteront leurs données en les combinant avec celles obtenues par le satellite Planck. Souhaitons-leur autant de succès qu’à Planck !