D6 Rayonnement de fond cosmique

Topique

L'élément clé de ce modèle réside dans le réseau de télescopes terrestres installés sur les sites les plus élevés et les plus secs disponibles. Ces télescopes mesurent le fond diffus cosmologique avec une résolution angulaire fine, grâce à des réseaux de milliers de détecteurs bolométriques supraconducteurs refroidis par des réfrigérateurs à dilution.

Les principaux objectifs de ces télescopes sont triples : mesurer l'effet Sunyaev-Zel'dovich dans les amas de galaxies afin d'étudier la structure à grande échelle ; mesurer la polarisation du fond diffus cosmologique pour rechercher l'empreinte des ondes gravitationnelles primordiales laissées par l'inflation ; et mesurer l'effet de lentille gravitationnelle du fond diffus cosmologique pour déterminer la masse des neutrinos.

L'aspect le plus remarquable de ces télescopes est qu'ils combinent une altitude extrême, qui minimise la vapeur d'eau atmosphérique susceptible d'absorber le signal micro-ondes, avec des détecteurs supraconducteurs si sensibles que l'absorption d'un seul photon modifie sensiblement leur résistance électrique.

Le déploiement de dizaines de milliers de ces détecteurs accroît d'un facteur cent la vitesse et la sensibilité de la cartographie par rapport à la génération précédente d'instruments, permettant ainsi d'obtenir la carte la plus précise à ce jour de la masse intégrée entre nous et la surface de dernière diffusion. Ainsi, des télescopes terrestres qui ouvrent ce document à la carte de masse intégrée qui le conclut, en passant par l'effet Sunyaev-Zel'dovich et les détecteurs supraconducteurs, le rayonnement de fond diffus cosmologique mesuré depuis la Terre révèle simultanément la structure à grande échelle de l'Univers, l'empreinte de l'inflation et la masse de l'une des particules les plus insaisissables qui soient.

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