par Jérôme Martin (CNRS – IAP)

Si l'on admet que la gravitation est décrite par la Relativité Générale et que le principe cosmologique d'homogénéité et d'isotropie de l'univers s'applique à grande échelle, on aboutit aux équations de Friedmann.

Si a(t) est le facteur d'échelle, on détermine l'accélération de l'expansion par :

6a"/a = - 8p G S _i(r _i + 3 p_i) (avec c = 1)

où r _i et p_i sont respectivement la densité et la pression des fluides cosmiques. Pour des fluides ordinaires, r + 3 p >0, l'accélération est négative et l'expansion devrait se ralentir.

On observe un rayonnement de corps noir parfait à T = 2.7 K, avec de faibles fluctuations de l'ordre de 10^-5 T. Ceci correspond à la dernière diffusion des photons sur la matière, alors que l'univers était en équilibre thermique à 3000 K, 300000 ans après le Big Bang, événement vu aujourd'hui avec un redshift de l'ordre de z = 1000.

Le spectre de puissance de ce rayonnement, c'est à dire l'intensité des fluctuations de température en fonction de la taille de ces fluctuations, présente un certain nombre de pics et d'oscillations dont l'analyse indique que la géométrie de l'univers est proche, à grande échelle, de celle d'un univers "plat", euclidien, à courbure globale proche de zéro.

L'observation des supernovae de type Ia, considérées comme des chandelles standard, permet de trouver une autre relation entre la densité de matière(W _M )et la constante cosmologique(W L ), ainsi qu'une confirmation de l'accélération de l'expansion.

La conjugaison de ces deux approches indépendantes permet d'estimer les paramètres cosmologiques, et l'on trouve une densité de matière (W _M) de l'ordre de 0.3.

Cette estimation a été également confortée par d'autres approches indépendantes et tient compte de l'ensemble de la matière, noire ou non, baryonique ou non.

W L = 1 - W _M = 0.7 mesure par ailleurs toute l'importance de l'énergie sombre qui engendre l'accroissement de la vitesse d'expansion. Les équations précédentes montrent qu'il faut que p soit négatif pour ce fluide; celui-ci serait donc répulsif.

Quelle est la signification physique de tout cela ?

On peut penser à l'énergie du vide, mais son intégration mène à des valeurs incohérentes.

On peut penser à un champ scalaire, la quintessence, qui aurait les effets recherchés.

Un des challenges majeur de la science aujourd'hui est de comprendre la nature de cette énergie sombre.

Nota : le diaporama présenté est visible sur notre site Internet.

Des chercheurs américains, S. Kopeikin (University of Missouri) et E. Fomalont (NRAO), ont récemment réestimé la vitesse de propagation de la gravitation. La mesure a été menée en observant avec un large réseau de radiotélescopes les perturbations apportées par le passage de Jupiter dans la ligne de visée d'un quasar lointain.

Le résultat : v = 1.O6 c +-20 %

Pas de révolution donc. On peut continuer à considérer que cette vitesse est égale à celle de la lumière, comme cela avait déjà été vérifié, en particulier par l'analyse d'un pulsar binaire.

Ce résultat est décevant par sa faible précision et par ailleurs, la méthode utilisée reste très contestée par les spécialistes

Nature Science update 8 janvier 2003

New Scientist.com 7 janvier 2003

Mardi 4 mars 2003 à 19 h 30 à l'IAP

Einstein, la Relativité Générale et l'expérience

par Jean Eisenstaedt (CNRS – Observatoire de Paris)

Sauf indication contraire, les réunions se tiennent à 15 heures, au siège de la SAF, 3 rue Beethoven Paris XVIème

La Matière Noire (B. Lempel et Claude Picard)

Les trous Noirs (Jacques Fric)

Mesure des distances à l'aide des étoiles variables ( Jean Gunther)

Samedis 12 avril, 10 mai et 21 juin : programme à fixer

Physique des particules (suite)(F. Perrin)

La théorie des cordes

Le paradoxe de Langevin (J. Fric)

Le rayonnement cosmologique à 2.7 K et l'évaluation des paramètres cosmologiques.

La formation des galaxies

Coalescence d’objets compacts

Modèle Quasi stationnaire de F. Hoyle

Il est rappelé que des cours d'initiation se tiendront rue Beethoven, à 18 heures, les jeudis