Un bout de ciel peut nous en apprendre beaucoup sur l'univers
Il existe au moins deux domaines dans lesquels l'étude des interactions entre physique et astronomie est particulièrement importante : la nature de la matière sombre et la nature de l'énergie sombre. En se basant sur la force des études antérieures, les scientifiques pensent que l'énergie sombre se trouve partout dans l'espace et constitue jusqu'à 73% de l'énergie de masse totale de l'univers et qu'elle influence son taux d'inflation. Le télescope cosmologique d'Atacama (ACT) est un télescope de six mètres situé dans le désert d'Atacama, au nord du Chili. Conçu pour effectuer des cartographies du ciel en micro-ondes avec une haute résolution, il est utilisé pour étudier les rayonnements de fonds cosmologique de micro-ondes (CMB). Il s'agit du rayonnement thermique qui remplit l'univers observable et l'endroit où l'espace entre les étoiles et les galaxies est complètement sombre. Néanmoins, un télescope comme l'ACT peut révéler une lueur diffuse de fonds qui n'est associée à aucune étoile, galaxie ou autre objet. Le projet ACT («Testing fundamental physics with the Atacama Cosmology Telescope») travaille au développement de techniques permettant d'analyser des données de l'ACT et de cartographier les résultats sur une surface de près de 200 degrés carrés du CMB. Les observations d'une bande particulière de ciel, par allers-retours de balayage, sont effectuées à très haute résolution sur 3 fréquences en utilisant un total de 3072 détecteurs. Les hautes résolutions de l'ACT devraient permettre d'obtenir des informations mettant en lumière comment les amas de galaxies (les parties les plus denses de la structure à grande échelle de l'univers) impriment leur marque sur le CMB. Les chercheurs espèrent détecter des centaines d'amas de ce type dans le cadre du projet ACT. Grâce aux résultats obtenus, les distorsions observées dans le spectre CMB peuvent être utilisées pour détecter des modifications de la densité de l'univers, ce qui est important pour avoir une meilleure compréhension des processus d'expansion. Les résultats du projet ACT ont permis de mesurer les propriétés statistiques de la température du CMB et de découvrir des signaux cohérents avec des sources ponctuelles non résolues. De tels signaux sont essentiels pour tester les modèles inflationnaires et avancer dans l'étude de la nature de l'énergie sombre. Le projet financé par l'UE a également mesuré certaines caractéristiques du CMB principal et les résultats initiaux ont été présentés avec des effets d'amas de galaxies particuliers. Une plus haute résolution et l'amélioration des observations du CMB permettront de nouveaux types de mesures pour développer les connaissances existantes dans le domaine de la cosmologie. Les partenaires du projet s'attendent à ce que les dernières cartographies soient très utiles pour étudier le CMB principal ainsi que le CMB secondaire.