D9 Énergie noire

Topique

L'élément central de ce modèle est le télescope spatial à grand champ (WFST), qui cartographie la géométrie et la structure de l'univers à travers une immense portion du ciel. Il y parvient en combinant deux instruments : un instrument d'imagerie visuelle à haute résolution pour mesurer l'effet de lentille gravitationnelle faible de milliards de galaxies d'arrière-plan, et un instrument spectroscopique et infrarouge pour mesurer le décalage vers le rouge des galaxies, en vue de l'étude des oscillations acoustiques des baryons.

La combinaison de l'effet de lentille faible mesuré par ce télescope – sensible à la fois à la géométrie de l'univers et à la croissance de ses structures – avec ces mêmes oscillations acoustiques – sensibles uniquement à la géométrie – permettra aux scientifiques de déterminer l'équation d'état de l'énergie sombre avec une précision de 1 %.

L'aspect le plus remarquable de ce satellite est la stabilité de sa fonction de diffusion ponctuelle dans l'espace : la mesure de l'effet de lentille faible exige de connaître la forme de chaque galaxie avec une précision bien inférieure à celle que l'atmosphère terrestre, avec ses variations constantes, pourrait permettre depuis le sol. La stabilité et la prévisibilité de cette fonction de dispersion sur plusieurs années rendent cette précision possible et nous permettront de déterminer si l'équation d'état de l'énergie sombre est véritablement constante ou si, au contraire, elle varie avec le temps cosmique. Ainsi, du télescope spatial à grand champ qui ouvre ce document à la détermination de la constance de l'énergie sombre qui le conclut, en passant par les lentilles gravitationnelles faibles et les oscillations acoustiques baryoniques, l'énergie sombre permet à deux techniques complémentaires, combinées grâce à un même satellite, de répondre finalement à la question qui, aujourd'hui, sépare l'univers primordial de l'univers tardif.

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