À quoi ressemblaient les ondes gravitationnelles pendant le Big Bang ? Ce télescope le révélera

ESPACE — Les astronomes continuent de repousser les limites de l’astronomie. Actuellement, des observatoires tels que le télescope spatial James Webb (JWST) visualisent les premières étoiles et galaxies de l’Univers, qui se sont formées au cours de la période de l’âge des ténèbres cosmiques.

L’âge des ténèbres cosmiques était auparavant inaccessible aux télescopes car l’Univers était rempli de nuages ​​d’hydrogène neutre. La seule lumière actuellement visible est le rayonnement laissé par le Big Bang, le fond cosmique micro-ondes (CMB), ou sous forme de raies spectrales de 21 cm créées à partir de la réionisation de l’hydrogène, également appelées raies de l’hydrogène.

Maintenant que le voile de l’âge des ténèbres se lève peu à peu, les scientifiques réfléchissent à la prochaine percée en astronomie et en cosmologie. Ils voulaient voir les ondes gravitationnelles primitives créées par le Big Bang.

Récemment, la National Science Foundation (NSF) a accordé 3,7 millions de dollars à l’Université de Chicago, la première partie d’une subvention de 21,4 millions de dollars. La subvention vise à financer le développement d’un télescope de nouvelle génération qui cartographiera le CMB et les ondes gravitationnelles créées peu de temps après le Big Bang.

Lisez aussi : En arrivant à L2, le télescope Webb est prêt à observer le point de départ du Big Bang

Les ondes gravitationnelles (GW), initialement prédites par la théorie de la relativité générale d’Einstein, sont des ondulations dans l’espace-temps dues à la fusion d’objets massifs tels que des trous noirs et des étoiles à neutrons. Les scientifiques émettent également l’hypothèse qu’il existe des GW qui se sont formés lors du Big Bang et qui peuvent encore être observés aujourd’hui dans les vibrations de fond.

En collaboration avec le Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), des chercheurs du projet CMB-S4 de l’Université de Chicago travaillent à la construction de télescopes et d’infrastructures en Antarctique et au Chili pour rechercher ces ondes.
La collaboration a impliqué 450 scientifiques de plus de 100 institutions dans 20 pays.

L’ensemble du projet sera cofinancé par la NSF et le Département américain de l’énergie (DoE). La partie NSF du financement sera dirigée par l’Université de Chicago, tandis que le Lawrence Berkeley National Laboratory dirigera la partie DoE du financement. Le projet est estimé à environ 800 millions de dollars et sera opérationnel au début des années 2030.

En comparaison, le télescope spatial James Webb coûte environ 10 milliards de dollars américains. Ce chiffre est logique étant donné que sa base de surveillance se trouve sur une orbite stable de 93 millions de kilomètres, entre le soleil et la terre.

En plus de rechercher d’anciens GW, le nouveau télescope peut également cartographier le CMB de manière très détaillée et révéler l’évolution de l’univers au fil du temps. Ensuite, aidez à rechercher l’insaisissable Univers sombre et validez les modèles cosmologiques actuels.

“Avec ce télescope, nous testerons non seulement les théories sur la formation de l’univers entier, mais nous examinerons également la physique aux échelles les plus extrêmes, ce qui ne peut pas être réalisé avec des expériences de physique des particules sur Terre”, a déclaré le professeur d’astronomie et d’astrophysique de l’UChicago et du projet. scientifique du CMB -S4, John Carlstrom, comme l’a rapporté Universe Today, à la fin du mois dernier.

Parce que le CMB contient des informations sur la naissance de l’univers, les scientifiques le cartographient depuis des décennies. Il s’agit notamment de télescopes spatiaux tels que le RELIKT-1 soviétique, le Cosmic Background Explorer (COBE) de la NASA, la Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) et le satellite Planck de l’Agence spatiale européenne (ESA). Un certain nombre de ces missions ont mesuré de manière de plus en plus détaillée de petites anisotropies (fluctuations) de température dans le CMB, fournissant ainsi des indices sur la naissance de l’univers.

Mais ce qu’il faut, c’est un télescope suffisamment sensible pour répondre à des questions cosmologiques plus profondes, comme par exemple à quoi ressemblait l’univers lorsqu’il a commencé avec une explosion d’inflation. Pour atteindre cet objectif, CMB-S4 construira un instrument très complexe pour cartographier la première lumière de l’univers depuis le sol et les vaisseaux spatiaux.