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Une première carte montre l’Univers un milliard d’années-lumière autour de nous

Une équipe internationale associant l’Université Claude Bernard Lyon 1 et le CNRS dévoile la plus grande cartographie dynamique de l’Univers jamais réalisée. Elle montre notamment les mouvements de la matière noire, dans un rayon d’un milliard d’années-lumière autour de la Terre soit un volume 10 fois supérieur au volume précédemment cartographié.

©Romain Grazziani

La carte a été publiée en janvier 2019 dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Elle a été obtenue grâce à une une méthodologie prenant en compte précisément les incertitudes d’observation, du télescope et jusqu’aux lois de l’Univers. Elle permet des cartes de 1/45e de l’Univers observable ! Les nouveaux continents galactiques découverts tels qu’Apus, Pisces-Cetus, Telescopium, Lepus, Shapley, Hercules, rejoignent le seul continent galactique précédemment cartographié, le notre, Laniakea.

Matière et lumière noires

La Terre, notre système solaire, notre galaxie appartiennent au supercontinent de galaxies  Laniakea. Depuis la découverte de Laniakea, l’exploration de notre environnement immédiat cosmique était en panne de percée. Plus les galaxies sont distantes, plus les erreurs des mesures empêchent de retrouver précisément les positions des galaxies dans l’Univers. Or, sans cartographie précise, il est impossible de calculer les grands flux cosmiques cohérents ou de comprendre les grandes régions de matière noire. Les galaxies tournent sur elles-mêmes. Si elles contenaient seulement de la matière observable, elles devraient se disloquer, d’après la loi de la Gravitation. Leur structure ne peut être maintenue que si une matière supplémentaire invisible les compose : c’est la matière noire, noire car elle absorbe la lumière et ne la renvoie pas.

La compréhension de cette matière invisible est la première réponse à apporter. La seconde question concerne l’expansion de l’Univers. Depuis le big bang, il y a 13,5 milliards d’années, la distance entre les galaxies ne cesse d’augmenter. Les galaxies s’éloignent de plus en plus vite les unes des autres. Le mouvement est poussé par une énergie elle aussi invisible.

De plus en plus de galaxies

Les astrophysiciens lyonnais, emmenée par Hélène Courtois, chercheure de l’Université Lyon 1 à l’Institut de physique nucléaire de Lyon (IPNL, Université Lyon 1/CNRS), observent de plus en plus de galaxies grâce à des télescopes géants en Australie, aux USA, en France, etc.  En 2008, 2 000 galaxies étaient observées, 8 000 en 2014, 18 000 en 2016 et ce chiffre continue encore d’augmenter. Bien que ces données soient publiquement distribuées à toutes les autres équipes de recherche en compétition mondiale, au bout de trois ans, aucun consortium ne réussissait encore à calculer la cohérence des mouvements des grands continents de galaxies.

Pour aller plus loin, un doctorant lyonnais a eu l’idée de modéliser les données en amont plutôt que de les analyser à posteriori, et répéter l’analyse des milliers de fois afin d’explorer les erreurs systématiques. Une nouvelle méthodologie made in France est née, permettant de générer ces nouvelles cartes.

Présenté sur France 5

La nouvelle carte de l’Univers sera visible le 4 avril sur France 5. Le film « Voyage sur les flots célestes » retrace la recherche actuelle en cartographie de l’Univers. Les astrophysiciens cosmologues sont des explorateurs aux avant-postes de la technologie. Ils ont pour vaisseaux des télescopes toujours plus puissants et spectaculaires.

De Hawaï à l’Australie, en passant par l’Afrique du Sud, le spectateur embarquera pour une incroyable aventure humaine et scientifique à destination des plus grands sites d’exploration du Cosmos sur la planète et à la découverte des nouveaux défis sur la compréhension de l’Univers. Ce documentaire de François-Xavier Vives, co-écrit par Hélène Courtois, produit par Camera Lucida en partenariat avec France Télévision sera diffusé le 4 avril à 20h50 sur France 5.

Les lecteurs peuvent explorer leur univers en zoomant et tournoyant dans la carte interactive disponible ici : https://sketchfab.com/models/914b839927af403080b14eb75c1eff7e
•  Regarder le trailer : http://cpbfilms.com/fr/documentaires/voyages-sur-les-flots-celestes
• Avant-première : le 9 mars 2019, à l’occasion du jour pour le droit des femmes, en présence de l’astrophysicienne Hélène Courtois, à Brezins (Salle du Tremplin). En savoir plus : https://www.echosciences-grenoble.fr/communautes/une-saison-dans-lesetoiles/evenements/projection-en-avant-premiere-du-film-voyage-sur-les-flots-celestes
À lire/voir aussi : • « Les Explorateurs de l’espace », ouvrage sorti le 3 avril 2019, co-écrit par Michel Tognini (astronaute) et Hélène Courtois (astrophysicienne), chez Dunod (https://livre.fnac.com/a13302104/Michel-Tognini-Explorateurs-de-l-espace-Voyageaux-frontieres-de-l-univers).
• Conférence grand public par les deux auteurs le 1er avril à 20h au Planétarium de Vaulx-en-Velin, suivie d’une séance de dédicace

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