JJC 2008 – Cosmologie Cosmologie = étude de l’histoire de l’Univers dans son ensemble dans son ensemble Arch é ologie cosmique Julien Serreau, APC.

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1 JJC 2008 – Cosmologie Cosmologie = étude de l’histoire de l’Univers dans son ensemble dans son ensemble Arch é ologie cosmique Julien Serreau, APC

2 Qu’observe-t-on ? etc … Ce qu ’ il y a à voir : la lumi è re … … sous toutes ses formes ultra-violetsrayons Xrayons gammainfra-rougesondes radio visible

3 Méthode de datation à la lumière La lumière voyage à vitesse finie ! Plus qu ’ ca vient d ’ loin, plus qu ’ c ’ est ancien !

4 Regarder le plus loin possible … … remonter dans le pass é … voir la courbure de l ’ espace-temps

5 La découverte … Constante de Hubble V = H d Loi de l’expansion universelle

6 Le modèle (standard) du Big Bang Relativit é g é n é rale + formes de mati è re « connues » « rayonnement » (ultra-relativiste) : p/e=1/3 « mati è re » (non-relativiste) : p/e ~ 0 OK jusqu ’à environ – 13,7 milliards d ’ ann é es (well, up to details … )

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8 Exemple ….. Le rayonnement fossile L’Univers est en expansion tel un ballon baudruche !! A quoi ressemblait-il dans le passé ?!?

9 temps JJC 2008 premières galaxies premières étoiles L’Univers était plus dense premiers atomes …

10 Il y a 13,3 milliards d’années : « et la lumière fut » Noyaux et électrons (plasma) Atomes opaquetransparent

11 La découverte : Penzias et Wilson Un rayonnement fossile provenant de toutes les directions de l’espace

12 point froid point chaud INFLATION

13 Le modèle cosmologique standard Mod è le du Big Bang (expansion ralentie) Inflation (expansion acc é l é r é e) +

14 Un détail … de taille ! A force de scruter l ’ Univers, on observe que ce qu ’ on en voit n ’ en constitue qu ’ une infime partie ( « quand on me cherche on me trouve » - Dark Vador) 95 % de ce qui p è se (gravite) est invisible (ne produit aucun rayonnement) !!!

15 L’Univers « noir » : composition chaude : p/e = 1/3 Mati è re noire froide : p/e ~ 0 Energie noire : p/e = - 1 …………………… 70 % …………… 25 %

16 25 % de matière noire … Mati è re noire = particules massives (SUSY, … ) potentiellement observable en acc é l é rateur subit l ’ effondrement gravitationnel signatures directes ou indirectes dans des r é gions de haute densit é joue un rôle important dans la formation de structures A. Goudelis J. D é mocl è s, S. Fromenteau, F. Sicard Mais au fait d ’ o ù vient la mati è re ? A. Giraud

17 NRJ noire Responsable de l ’ acc é l é ration actuelle de l ’ Univers (nouvelle p é riode d ’ inflation) Constante cosmologique ? Nouvelle forme de mati è re (quintessence, … ) ? Modification de la gravit é à grande distance ? p/e = w N. Fourmanoit, R. Fromholtz B. Gout é raux

18 La pô compris… Si (comme moi) vous n ’ avez rien compris à mon expos é, je vous sugg è re la lecture du num é ro 7 de l ’ excellente revue « El é mentaire » * : en ligne : elementaire@lal.in2p3.frelementaire@lal.in2p3.fr ou par abonnement * à para î tre avant le d é marrage du LHC