La plus excitante des découvertes astronomiques de 2014 n’est plus. Deux groupes de scientifiques ont annoncé le 30 janvier qu’un signal alléchant, que certains scientifiques ont revendiquée comme étant la preuve de l’inflation cosmique juste après la naissance de l’univers, a en fait été causé par quelque chose de beaucoup plus commun : de la poussière interstellaire, ce qui était déjà suggéré dans une précédente étude que votre Guru vous décrivait dans son article :”Et si les récentes preuves du Big Bang n’étaient que poussière”.

Dans l’annonce de l’inflation cosmique, qui a été dévoilée en mars 2014, les scientifiques de l’expérience BICEP2, ont affirmé avoir trouvé des motifs de lumière laissée par le Big Bang qui indiquaient que l’espace avait rapidement gonflé au début de l’univers, il y a environ 13,8 milliards années. La découverte a également prétendument confirmé l’existence d’ondes gravitationnelles, d’hypothétiques ondulations dans l’espace-temps.

Mais cette semaine, les scientifiques avec l’Agence spatiale européenne ont déclaré que les données de l’observatoire spatial Planck révèle que de la poussière interstellaire a engendré plus de la moitié du signal détecté par l’expérience du BICEP2 basée en Antarctique. Les observations de Planck n’étaient pas encore disponibles en mars dernier, lorsque l’équipe scientifique du BICEP2 a fait son annonce.

Selon Jean-Loup Puget, responsable de l’instrument HFI de Planck à l’Institut d’Astrophysique Spatiale à Orsay en France :

Malheureusement, nous n’avons pas été en mesure de confirmer que le signal est une empreinte de l’inflation cosmique.

La conclusion est le résultat d’une analyse conjointe de scientifiques à la fois du BICEP2 et de Planck, en utilisant les données des deux télescopes ainsi que le Keck Array au pôle Sud.

Le BICEP2, Planck et Keck étudient le fond diffus cosmologique (FDC), ou la lumière laissée par le Big Bang, et qui peut être vu dans toutes les directions dans le ciel.

La carte ci-dessous présente la plus ancienne lumière dans notre univers, comme elle a été détectée avec la plus grande précision par la mission Planck. La lumière antique, appelée le fond diffus cosmologique, a été imprimée sur le ciel quand l’univers avait 370 000 années. Elle montre les minuscules fluctuations de température qui correspondent aux régions aux densités légèrement différentes, représentant les graines de toute la future structure : les étoiles et les galaxies d’aujourd’hui.

L’une de caractéristique du FDC, et que ces expériences étudient, est sa polarisation, ou l’orientation des ondes lumineuses. Si l’inflation s’est produite lorsque l’univers est né, elle aurait perturbé la toile de l’univers, que les scientifiques appellent l’espace-temps, en créant ce qu’on appelle des ondes gravitationnelles. Ces ondes auraient alors créé des remous dans la polarisation du FDC, un faible modèle de torsion appelle “B-modes”. Ainsi, la découverte de ces B-modes aurait signifié à la fois la confirmation de l’inflation et des preuves d’ondes gravitationnelles.

Lorsque l’équipe du BICEP2 a annoncé en mars qu’elle avait détecté les B-modes, la découverte s’est presque immédiatement retrouvée confrontée aux préoccupations concernant l’influence de la poussière. La poussière interstellaire émet de la lumière polarisée à des fréquences similaires au FDC. Selon le communiqué de l’ESA, l’équipe du BICEP2 a choisi une région du ciel où les chercheurs estimaient que les émissions induites par la poussière seraient faibles.

Ce grain de poussière interplanétaire, attrapée par un avion de NASA volant à très haute altitude, mesure seulement 10 microns, ou un dixième de la largeur d’un cheveu humain. La poussière cosmique est typiquement composée de carbone, de silicates et d’autres minéraux. (NASA)

Mais les résultats de Planck montrent que la lumière de la poussière est présente sur l’ensemble du ciel, y compris la région où BICEP2 a cru observer les B-modes (région entourée dans l’image d’entête). Alors que le BICEP2 ne voit le ciel que dans une longueur d’onde de la lumière, Planck observe l’univers dans neuf longueurs d’onde, qui aident cet instrument à faire la distinction entre le signal du FDC et le fond.

Cette image présente les cartes du ciel enregistrées par Planck dans neuf fréquences durant ces 15 premiers mois d’observations (ESA).

Lorsque la poussière est comptabilisée, le signal identifié par BICEP2 devient trop faible pour être considéré comme significatif.

Les chercheurs indiquent que la collaboration conjointe à posé une limite supérieure au nombre d’ondes gravitationnelle qui pourrait avoir été créé par l’inflation et montre que pour la recherche des B-modes, il faudra des mesures plus sensibles. Les scientifiques ont souligné que les résultats n’éliminent pas la théorie de l’inflation. Le BICEP2, Planck, Keck et d’autres télescopes du FDC, y compris le Polarbear, continueront à rechercher des signaux de polarisation B-modes.

Image d’entête : elle présente une partie du ciel austral, basée sur les observations effectuées par le satellite Planck de l’ESA dans les longueurs d’ondes submillimétriques. L’échelle de couleur représente l’émission de la poussière, une composante mineure mais crucial du milieu interstellaire qui imprègne notre galaxie, la Voie Lactée. La texture, au contraire, indique l’orientation du champ magnétique galactique. Elle est basée sur des mesures de la direction de la lumière polarisée émise par la poussière. La partie entourée correspond à celle analysée par l’expérience du BICEP2. (ESA)

Sur le site de l’ESA : Planck: gravitational waves remain elusive.