Faits marquants 2011
Pour retracer l’histoire de l’Univers, les physiciens ont besoin d’en faire des images à ses différents âges et ce jusqu’à des temps remontant à des dizaines de milliards d’années.
Les scientifiques du Sloan Digital Sky Survey (SDSS-III), dont un groupe de l’Irfu et du CNRS (IN2P3 et INSU) font partie, ont réalisé la plus grande carte de l'Univers lointain à partir du relevé BOSS (Baryon Oscillations Spectroscopic Survey). Cette carte en trois dimensions montre la position dans l’espace et dans le temps des nuages de gaz d'hydrogène intergalactique. Elle a été obtenue en utilisant la lumière des objets les plus brillants du cosmos, les quasars, qui éclairent ces nuages que l’on peut alors imager. Plus de 14 000 quasars ont été utilisés pour réaliser cette première carte de l’hydrogène de l’Univers, dont la 3e dimension permet de remonter le temps. Fin 2014, une nouvelle carte sera établie à l’aide de d’un nombre de quasars dix fois supérieur. Elle offrira alors un aperçu inédit de l'Univers tel qu’il existait il y a 11 milliards d'années et elle permettra d’étudier comment l'expansion de l'Univers a évolué au cours de son histoire.
La collaboration Sloan Digital Sky Survey-III, qui regroupe notamment des chercheurs du CNRS et du CEA, vient de mettre à la disposition de la communauté scientifique internationale le plus grand relevé du ciel jamais effectué, à l’occasion de la réunion annuelle de la Société Américaine d’Astronomie qui se tient à Seattle du 10 au 13 janvier 2011. Ce relevé a permis de construire une image et un catalogue de sources d’une grande partie du ciel en cinq couleurs et d’une qualité sans précédent (couverture du ciel, profondeur, précision de la mesure des luminosités). Le catalogue, qui contient environ 470 millions d’objets (galaxies, étoiles, quasars…), fait l’objet d’une publication dans la revue Astrophysical Journal Supplements.
Le groupe Double Chooz de l’Irfu vient de publier des résultats surprenants sur le flux d’antineutrinos produits par la fission de l’uranium et du plutonium dans les réacteurs de centrales nucléaires. A l’aide d’une meilleure estimation de ce flux, un décalage de 3% par rapport aux prédictions qui ont fait référence depuis 25 ans a été mis en évidence. Si l’on réinterprète avec ce nouveau flux les résultats des expériences d’oscillations de neutrinos effectuées jusqu’à présent auprès des réacteurs, se révèle alors une « anomalie » significative dans l’ensemble des mesures passées. Le manque d’antineutrinos mesuré atteint près de 6%, car la révision du flux théorique vient renforcer l’effet d’un léger déficit présent dans l’ensemble des mesures. L’explication de cette anomalie par l’existence d’une nouvelle particule, un 4e neutrino « stérile », est une hypothèse qui va étonnamment dans le sens d’autres résultats indépendants. Ce 4e neutrino qui ne serait sensible qu’à la gravitation serait à rajouter au bestiaire du modèle standard de la physique des particules. Son existence aurait aussi des conséquences cosmologiques qui devront être confrontées aux observations. Mais la vérification irréfutable de l’existence de cette nouvelle particule passera par des mesures de flux de neutrinos à moins de dix mètres des cœurs de réacteurs. Ceci est à la portée des techniques actuelles des expériences de détection des neutrinos et tout particulièrement de Nucifer, un détecteur qui se prépare à prendre des données auprès du réacteur de recherche Osiris de Saclay.
