La nuit semble être noire. Il n'en est rien. L'univers baigne dans un rayonnement aux multiples origines. Dès le 17e siècle, le physicien Olberg montre tout le parti pouvant être tiré de la brillance du ciel. Si l'univers était uniforme et infini, la brillance du ciel due à la superposition de l'émission de toutes les sources qui le composent, devrait être infinie. Le fait qu'elle ne le soit pas, montre que l'univers n'est ni uniforme, ni infini. Il faut attendre le début du XXe siècle pour comprendre les implications profondes du paradoxe de Olberg. Grâce aux observatoires spatiaux, les astrophysiciens modernes élargissent leur champ d'investigation à tout le domaine du rayonnement électromagnétique. Les satellites américains permettent d'achever la mesure complète du spectre du rayonnement présent dans l'univers. Ces observatoires permettent également d'identifier les origines de ce rayonnement. Le recensement de l'univers est en passe d'être achevé. C'est en soi un résultat spectaculaire, qui marque la fin d'une recherche qui a commencé il y a plus de deux mille ans. Les résultats obtenus montrent que comme l'a supposé Olberg, l'univers n'est ni uniforme, ni infini, mais qu'en plus lui et ses constituants ont évolué très fortement depuis leur origine. La prochaine génération de télescopes, au sol, et dans l'espace va s'attaquer à la compréhension de cette évolution. Mais l'univers n'est pas fait que de rayonnement. Il contient aussi des particules. Depuis les années 1930 on sait que plus de 90% de cette matière échappe à la détection. Des recherches sont activement poursuivies par les astrophysiciens et les physiciens des particules pour élucider ce problème. Par contre des progrès spectaculaires ont été très récemment obtenus sur la répartition de cette matière dans l'univers, en utilisant la propriété de déflexion de la lumière par une masse gravitationnelle prédite par la relativité générale d'Einstein. L'univers lointain nous apparaît déformé car la lumière émise par les galaxies lointaines ne se propage pas en ligne droite. Son parcours s'infléchit en passant à proximité de masses importantes. Les astrophysiciens ont mis au point des techniques permettant de calculer ces déformations, et donc de calculer la distribution de la matière noire responsable de ces déformations. C'est un domaine en plein développement.
Mot(s) clés libre(s) : astronomie extragalactique, astrophysique, Big Bang, cosmologie, fond diffus cosmologique, galaxie, infrarouge, observation du ciel, radioastronomie, rayon cosmique, rayonnement électromagnétique, rayonnement fossile, télescope, univers

Les questions les plus simples sont quelque fois les plus potentiellement riches d'informations. L'obscurité de la nuit est demeurée une énigme sans réponse jusqu'au début de ce siècle. Aujourd'hui nous savons qu'il y a deux éléments complémentaires qui interviennent dans la réponse que donne à cette question l'astronomie contemporaine. 1) La nuit est noire parce que l'univers n'existe pas depuis toujours. 2) La nuit devient de plus en plus noire parce que l'univers est en expansion et en refroidissement. Je décrirai les observations et les développements théoriques qui rendent cette réponse hautement crédible.
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Anisotropie du Fond cosmologique diffus à 3°K : il s'agit d’une animation avec la terre se déplaçant par rapport à un ensemble de photons isotropes. On ajoute la visualisation de la température du rayonnement 3K en fonction de l'angle de visée depuis la terre. L'idée de l'animation est de connecter un calcul d'application avec des distributions de températures du rayonnement 3K telles qu'on peut les voir dans des revues scientifiques. Une relique du Big Bang à l'origine de l'univers est le fond cosmologique micro-onde. Il s'agit d'un rayonnement électromagnétique fossile qui aujourd'hui rayonne dans le domaine des micro-ondes. Ce rayonnement est de type 'corps noir' et à ce titre, il a une température. Dans son référentiel, ce rayonnement est à température uniforme. Comme la Terre se déplace par rapport à ce rayonnement, il est ressenti plus chaud dans le sens du déplacement et plus froid dans l'arrière du déplacement. L'animation permet de régler la vitesse de la Terre par rapport au rayonnement fossile et de représenter par des surfaces de niveau en couleur la température du rayonnement vu de la Terre. Cette représentation est faite en coordonnées galactiques et peut se comparer à une image de référence réalisée par la NASA à partir des données du satellite COBE. Cette image de référence est montrée dans l'animation. Ainsi l'animation permet par comparaison du résultat de l'animation avec l'image de référence d'estimer grossièrement la vitesse de la Terre (en direction et en kilomètre/heure) par rapport au rayonnement micro-onde et donc par rapport au référentiel du Big Bang.
Mot(s) clés libre(s) : anisotropie, calcul d'application, fond cosmologique micro-onde, rayonnement électromagnétique, rayonnement fossile, corps noir

Un lien vers un dossier thématique du Journal du CNRS sur l'univers et ses origines traité en six chapitres : les premiers instants, l'organisation du cosmos, la naissance des galaxies, des étoiles et des planètes et l'apparition de la vie.
Mot(s) clés libre(s) : univers, origine de l'univers, Big Bang, cosmologie, matière noire, rayonnement fossile, fond diffus cosmologique, espace-temps, galaxie, étoile, planète, système solaire, exoplanète

La compréhension de l'Univers où nous vivons a toujours été un souci pour l'homme, tant dans l'Antiquité que de nos jours. Nous présentons dans ce chapitre un historique des observations et des théories successives qui ont mené au modèle du Big Bang "standard" tel qu'il est actuellement admis pour expliquer les origines de l'Univers.
Mot(s) clés libre(s) : univers, Big Bang, redshift, cosmologie, fonds diffus, atome, nucléosynthèse, énergie noire, matière noire, rayonnement fossile

Ébauchée en 1992, sélectionnée par l'ESA en 1996, lancée en 2009, la sonde spatiale Planck fut désactivée en 2013, à l'issue d'une collecte de données qui a dépassée toutes les attentes. La collaboration Planck a fourni un premier ensemble de données cosmologiques en mars 2013, et un ensemble complet en février 2015. Une des cartes produite montre des variations minuscules de la température du rayonnement fossile (CMB).autour de sa température moyenne de 2,725 K en fonction de la direction d'observation. Ces anisotropies du CMB caractérisées notamment par leur spectre de puissance angulaire révèlent l'empreinte des fluctuations primordiales qui déclenchent la croissance des grandes structures de l'Univers,  transformées par leur évolution, en particulier pendant les 370 000 premières années. Ces anisotropies nous indiquent les valeurs possibles des paramètres des modèles lorsqu'ils sont confrontés à des données. Il en de même pour les anisotropies de polarisation. J’examinerai la nouvelle cosmologie révélée par Planck, relative au contenu de l'univers et aux caractéristiques des fluctuations primordiales, et situerait ces résultats dans le contexte général des connaissances en cosmologie (eg BICEP, ACT, SPT, BAO, WL...), en insistant sur quelques cas ou les resultats de Planck ont vraiment changé la donne..
Mot(s) clés libre(s) : cosmologie, rayonnement fossile, mission Planck, anisotropies de polarisation