Synergie entre Planck et Herschel - en direct de la conférence Herschel

Parmi les nombreux travaux originaux et nouveaux concernant les galaxies et amas à grand "redshift" présentés lors de cette conférence, un projet implique les deux missions spatiales majeurs de l'Agence Spatiale Européenne (ESA): Planck et Herschel.

Planck mesure avec une précision inégalée la lumière (intensité et polarisation) du fond cosmologique, le rayonnement relique à 3K, écho lumineux du Big Bang, et permet de déterminer les fameux paramètres cosmologiques et ainsi fixer les conditions initiales de l'évolution ultérieure de notre univers. Il se trouve que Planck permet aussi de détecter des objets énigmatiques et assez rares (typiquement une source tous les 30 degrés carrés). Ils sont très brillants dans le domaine des ondes submillimétriques et millimétriques, et pourraient faire partie de populations très recherchées du fond infrarouge de galaxies: des galaxies amplifiées par effet de lentille gravitationnelle, ou des sur-densités de galaxies pouvant être des proto-amas de galaxies. Ou pas. Ce pourrait être juste des fluctuations statistiques du nombre de galaxies, ou des structures filamentaires de notre Galaxie (cirrus galactique). Planck a la capacité extraordinaire de repérer ces objets potentiellement exceptionnels sur tout le ciel. Mais pas celle de les observer finement.

Herschel ne peut pas observer la totalité du ciel. Il peut, en revanche, observer les sources énigmatiques que Planck a détecté, et avec une précision et sensibilité hors du commun. Dans ce programme original, combinant les équipes de Planck et d'Herschel à la recherche des premières grandes structures de l'Univers, les chercheurs commencent à analyser les données Herschel, qui toutes, montrent des galaxies apparemment exceptionnelles. L'analyse est en cours.

Ce genre de résultat - peut-être - exceptionnel n'est pas dû au hasard. En effet, les équipes de Planck ont publié ce printemps, entre autres, la première image de la totalité de la matière noire présente dans l'Univers (ou plus précisément, la quantité de matière noire présente sur la ligne de visée). Dans un des articles Planck (l'article 18), une étude s'intéresse à la relation entre le fond infrarouge de galaxies et cette carte de distribution projetée de masse. Pour cela, ils effectuent une corrélation dite en "empilement" (ou "stacking"). Ils sélectionnent des milliers de zones brillantes du fond infrarouge et les additionnent, tout en faisant de même dans les
cartes de matière noire. Ils font de même, séparément, avec les zones sombres. Et ce qui était attendu théoriquement apparut de manière spectaculaire - pour la première fois: une très forte corrélation.

L'image ci-contre le montre: les points brillants (en rouge) correspondent à une surdensité (les flèches indiquant la matière noire s'y concentrent); les points sombres (bleus) correspondent à des sous-densités (les flèches sortent). A droite: test statistique aléatoire.

Ce résultat majeur de Planck indique que dans l'univers, la masse totale et l'émission infrarouge des galaxies est corrélée. Il apparait normal, dès lors, que lorsqu'on sélectionne des points brillants du fond infrarouge avec Planck et qu'on pointe Herschel dessus on y trouve des galaxies assez exceptionnelles, probablement liées à de fortes densités de matière. Affaire à suivre !

 

par Hervé Dole, IAS, membre de la collaboration Planck