Mise à jour le 30 Juin 2011
                                                                                                                                                    
     
CONFÉRENCE de FRANÇOIS BOUCHET
Astrophysicien IAP
"DERNIÈRES NOUVELLES DE PLANCK"
Organisée par la SAF
Dans ses locaux, 3 rue Beethoven, Paris XVI
 
Le Samedi 25 Juin à 15H00 
à l'occasion de la réunion de la Commission de Cosmologie.
 
Photos : JPM pour l'ambiance. (les photos avec plus de résolution peuvent m'être demandées directement)
Les photos des slides sont de la présentation de l'auteur. Voir les crédits des autres photos si nécessaire
(F Bouchet a eu la gentillesse de nous donner sa présentation complète (en pdf) elle est disponible sur le site de la SAF et également disponible sur ma liaison ftp au téléchargement et s'appelle. planck.frb@saf.pdf. elle est dans le dossier COSMOLOGIE SAF de la saison 2010-2011, ). 
Ceux qui n'ont pas les mots de passe doivent me contacter avant.
Pour info les actualités cosmo présentées ce jour là sont aussi disponibles sur le site de la commission.
 
 
 
BREF COMPTE RENDU
 
En ouverture la commission a procédé à l’élection du nouveau Bureau de la commission, merci d’avoir choisi ceux qui se présentaient, à savoir :
 
·        Jean Pierre MARTIN Président
·        Jacques FRIC Vice Président
·        Bernard CHRISTOPHE Secrétaire.
 
Photo : de g à d : J Fric, JP Martin, B Christophe.
 
 
 
 
CR succinct étant donné que la présentation de l’auteur est disponible en ligne et que le sujet était plutôt très technique !
 
 
 
 
 
François Bouchet est Directeur de recherche au CNRS et travaille à l'IAP (Institut d'Astrophysique de Paris).
 
Il est spécialiste des grandes structures de l'Univers et du rayonnement cosmologique.
 
 
Pour le satellite Planck, dont nous allons parler ce soir, il est responsable de l'exploitation scientifique et de l’instrument HFI.
 
 
 
 
 
 
Nous avons de nombreuses fois discuté les premiers résultats de la mission Planck (voir les références en fin de texte), aussi nous nous attacherons à discuter de points qui n’ont pas encore été rapportés.
 
 
 
LE CMB (BRUIT DE FOND COSMOLOGIQUE).
 
 
 
 
La mission Planck a été conçue au moment des premiers résultats de COBE, elle a aussi profité de la mission précédente WMAP¨.
Cette mission a été sélectionnée an 1996 après 3 ans d’études.
 
Tout le monde connaît la carte du CMB, qui représente la surface de dernière diffusion, quelques 380.000ans après le Big Bang.
Le milieu devient enfin neutre, les photons deviennent libres car les électrons se combinent avec les protons pour créer enfin les atomes.
 
 
L’Univers devient transparent, c’est cette image des photons originaux que l’on trouve dans le CMB, mais avec le temps, leur énergie s’est diminuée et ils sont maintenant visibles dans le domaine micro ondes.
 
Les grumeaux (ces minuscules différences de température) se sont formés avant cette période.
 
On voit ici comment on a élaboré cette image du CMB en filtrant les différentes composantes perturbantes.
 
 
Planck étudie le ciel dans le domaine 30GHz  1THz avec une sensibilité suffisante.
 
 
 
 
 
 
 
Les performances requises pour Planck (< 1microK alors que les anisotropies sont de l’ordre de 100 microK) sont tellement bonnes, qu’il faudrait 1000 ans de mesures de WMAP pour avoir une précision équivalente.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
L’INSTRUMENT HFI.
 
Le HFI est le cœur de Planck.
 
 
Composé de 52 cornets (8 à 12 par fréquence) qui vont recueillir les photons (99,9% de ces photons sont primordiaux !).
 
Au fond des cornets après filtres, des bolomètres (super thermomètres) de fabrication US, élaborent le signal utile.
 
Ces bolomètres sont très sensibles, mais uniquement si ils sont utilisés à 0,1K !!!!!!!!!!!!!!!!!!!
 
Ces 52 bolomètres seront donc refroidis à cette température grâce à un circuit cryogénique complexe ; c’est lui qui limitera la durée de vie du satellite.
 
 
 
 
 
L’INSTRUMENT LFI.
 
 
 
L’instrument LFI (Low Frequency Instrument), comprend aussi quelques cornets.
 
 
Les détecteurs, eux, peuvent être refroidis à « seulement » 20K pour fonctionner correctement.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MISSION ÉTENDUE.
 
 
 
Lancement en Mai 2009, mise à poste en L2 le 1er Juillet 2009.
Le 3 Juillet on atteint les 93mK pour le refroidissement !!
 
Le 5 Juillet 2010, le premier communiqué de presse est publié.
Après cette première année, on s’est assuré que tous les points du ciel ont été vus deux fois.
 
On voit sur les graphiques les différents aspects de la trajectoire pour aller en L2.
 
On est maintenant dans la phase de la mission étendue, c’est à dire après les premiers 15 mois de fonctionnement.
On espère la faire durer jusqu’à 30 mois.
 
Globalement l’instrument est très stable.
 
 
 
 
Les premiers résultats de cette mission ont apporté une grande surprise : le taux de rayons cosmiques est plus important que prévu.
 
 
En juin 2011, retraitement complet des données, mais toujours pas de données concernant la cosmologie (CMB), on n’aura rien avant fin 2012 !! dommage.
 
 
LE TRAITEMENT DES DONNÉES.
 
 
Les calculateurs sont situés à l’IAP.
Les données sont stockées à Darmstadt.
 
(TOI = Time Order Information).
 
Le temps pour traiter les données (TOI) : 5 jours.
 
500 milliards d’échantillons des détecteurs ont été traités jusqu’à présent.
 
 
 
 
 
 
 
 
Voilà le genre de signal que l’on reçoit :
Exemple sur un flot temporel de données sur 3 minutes.
 
Les grands pics de fréquence 60 sec sont donnés par le passage dans le plan de la galaxie. Les autres pics sont la surprise : les rayons cosmiques.
Après nettoyage et filtrage,
le signal devient propre.
 
 
 
 
Carte du ciel aux 6 fréquences, avec la contribution des avants plans mais sans le CMB.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LA SUITE.
 
 
 
L’instrument HFI devrait rester froid et fonctionner parfaitement jusqu’en Janvier 2012.
Le LFI devrait continuer près d’un an de plus après cette date.
 
Premiers résultats publiés début 2013 .
 
Tous les résultats début 2014.
 
 
Comparaison des informations des trois missions : COBE, WMAP et PLANCK.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Les sociétés impliquées dans la mission.
 
Merci François et à 2013 pour les résultats définitifs !!!!
 
 
 
 
 
 
POUR ALLER PLUS LOIN.
 
Planck, la plus vieille lumière de l'Univers : CR de la conf de F Bouchet à la SAF le 11 dec 2008
 
La mission Planck, état et perspectives : CR de la conf. IAP de F Bouchet du 1er Juin 2010
 
La mission Planck, état et perspectives : CR de la conf. IAP de F Bouchet du 1er Juin 2010
 
Les premiers résultats de Planck : CR de la conf de presse de l’ESA du 11 Janv 2011
 
Lancement Herschel Planck : Vu du siège de l'ESA, tous les détails
 
Le site (superbe) de HFI en français.
 
The status of Planck par le Helsinki Institute of Physics.
 
 
 
Bon ciel à tous
 
Jean Pierre Martin  SAF Commission de Cosmologie
www.planetastronomy.com
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