MacroCosmos juillet-août 2024

JUILLET-AOÛT 2024 U ne partie de la carte 3D des galaxies collectée lors de la première année de l’enquête DESI, avec des annotations identifiant les principales caractéristiques de la carte. La Terre est au sommet, les galaxies les plus éloignées étant situées à des distances de 11 milliards d’années-lumière. Chaque point représente une ga- laxie. Cette version de la carte DESI comprend 600000 galaxies, soit moins de 0,1 % du volume total de l’enquête. [DESI Collaboration/NOIRLab/NSF/AURA/R. Proctor] DESI ont permis aux astronomes de mesurer le taux d’expansion de l’uni- vers jusqu’à il y a 11 milliards d’an- nées, alors que l’univers n’avait qu’un quart de son âge actuel, grâce à une caractéristique de la structure à grande échelle de l’univers appelée Baryon Acoustic Oscillations (BAO). Les BAO sont l’empreinte résiduelle des ondes de pression qui ont impré- gné l’univers primordial alors qu’il n’était rien de plus qu’une soupe chaude et dense de particules subato- miques. À mesure que l’univers s’étendait et se refroidissait, les vagues stagnaient, gelant les ondulations et ensemen- çant les futures galaxies dans des zones denses. Ce motif, qui ressemble à la surface ondulante d’un étang après qu’une poignée de cailloux y a été jetée, peut être vu sur la carte dé- taillée de DESI, qui montre des brins de galaxies regroupées, séparées par des vides où il y a moins d’objets. À une certaine distance, le motif BAO devient trop faible pour être détec- té à l’aide de galaxies typiques. En- suite, les astronomes regardent plutôt « l’ombre » du motif, car il est rétro- éclairé par des noyaux galactiques extrêmement éloignés et brillants ap- pelés quasars. Lorsque la lumière des quasars voyage à travers le cosmos, elle est absorbée par des nuages de gaz intergalactiques, permettant aux astronomes de cartographier des poches de matière dense. Pour mettre en œuvre cette technique, les cher- cheurs ont utilisé 450000 quasars, soit le plus grand ensemble jamais collecté pour ce type d’étude. Grâce à la capa- cité unique de DESI à cartographier des millions d’objets proches et loin- tains, le modèle BAO peut être utilisé comme une « règle cosmique ». En cartographiant les galaxies proches et les quasars lointains, les astro- nomes peuvent mesurer la propaga- tion des ondulations à différentes périodes de l’histoire cosmique, pour voir comment l’énergie noire a élargi son échelle au fil du temps. « Nous sommes incroyablement fiers des données, qui ont produit des résultats cosmologiques de classe mondiale » , a déclaré Michael Levi, directeur de DESI et scientifique du LBNL. « Nous