L’expérience WMAP reçoit le prix Gruber


Une équipe de scientifiques comptant dans ses rangs un professeur récemment recruté par l’Institut Périmètre s’est mérité un important prix de cosmologie. Kendrick Smith se joindra à l’Institut Périmètre en septembre 2012. Il appartient à l’équipe de l’expérience WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), qui vient de se voir attribuer le prix Gruber 2012 de cosmologie

Les observations et analyses de la lumière cosmique ancienne effectuées par WMAP ont donné des mesures d’une rigueur sans précédent de l’âge, du contenu, de la géométrie et de la structure primordiale de l’univers. Rendant hommage à l’équipe de l’expérience WMAP et à son directeur scientifique, Charles Bennett, la citation accompagnant le prix mentionne que leurs résultats ont contribué à transformer la cosmologie d’un « scénario attrayant à une science précise » [traduction].

Neil Turok, directeur de l’Institut Périmètre, a déclaré : « L’expérience WMAP a transformé le domaine de la cosmologie. Elle a fourni une solide confirmation de notre représentation fondamentale de l’univers, et ce avec une précision sans précédent. Elle constitue l’étalon de presque toutes les autres mesures cosmologiques et place la barre très haut pour des expériences futures. » [traduction]

L’expérience WMAP a fait appel à un détecteur situé dans l’espace pour mesurer la lumière la plus ancienne de l’univers, appelée rayonnement fossile (ou fonds diffus cosmologique). Selon la théorie du Big Bang, l’univers primordial consistait en un plasma dense et chaud – un brouillard de particules chargées et non chargées. Ce brouillard s’est refroidi en prenant de l’expansion, puis il s’est levé alors que l’univers n’avait que 378 000 ans : les électrons ont été capturés par des protons et d’autres noyaux atomiques, formant de l’hydrogène neutre et d’autres atomes. L’univers est devenu transparent, et la lumière a pu le traverser librement pour la première fois. Le rayonnement fossile est le reliquat de cette ancienne lumière – un « instantané » de l’univers tout jeune.

Le rayonnement fossile est une faible lueur, presque uniforme, qui baigne tout l’espace – mais il n’est pas tout à fait uniforme. Les faibles variations qu’il comporte sont dues à de faibles variations de densité du brouillard primitif. Les régions plus denses se sont regroupées sous l’effet de la gravité pour devenir des galaxies, des amas de galaxies, et même des superamas. Les mesures détaillées du rayonnement fossile effectuées dans le cadre de l’expérience WMAP ont révélé entre autres les propriétés suivantes de notre univers :

• son âge est de 13,75 milliards d’années, à 1 % près;
• il est composé de 22,7 % de matière sombre, de 72,8 % d’énergie sombre et de seulement 4,6 % de matière ordinaire;
• sa géométrie est plate, à 0,6 % près.

Ces conclusions sont si précises que la version de l’univers de WMAP est maintenant communément qualifiée de modèle cosmologique standard. L’équipe de l’expérience WMAP a cessé de recueillir des données en août 2010, et son analyse finale des données sera publiée à la fin 2012.

L’Institut Périmètre félicite Charles Bennett, Kendrick Smith et les autres membres de l’équipe de l’expérience WMAP.

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