L’Univers jeune

Observer l’Univers lointain permet de remonter à ses origines. Mais un mur que la lumière ne peut percer nous empêche d’accéder directement à la prime enfance du cosmos. Nous le franchirons cependant pour étudier dans ce chapitre le fluide cosmique qui emplit l’Univers à ses débuts. Les étapes majeures qui scandent son évolution seront analysées en détail.

Ce chapitre présente les bases théoriques nécessaires pour comprendre la physique des anisotropies du fond diffus. En particulier, l’impact de chacun des paramètres du modèle cosmologique standard sur le spectre des anisotropies de température est présenté et justifié de manière détaillée, afin d’expliquer le rôle central des observations du fond diffus dans la mesure de ces paramètres.

Ce chapitre présente l’inflation, le paradigme de l’univers primordial selon lequel les germes des grandes structures de l’univers sont issus de fluctuations quantiques qui ont été amplifiées et étirées aux échelles cosmologiques pendant une brève phase d’expansion accélérée de l’univers. Y est notamment expliqué la façon dont l’inflation fournit un pont entre physique des hautes énergies et observations cosmologiques.

Ce chapitre traite le problème de la matière noire, c’est-à-dire le fait que plusieurs indices forts indiquent, de façon indépendante, que notre Univers contient beaucoup plus de masse que ce qu’on observe directement. Ces indices sont présentés, puis plusieurs hypothèses étudiées par la communauté scientifique sont présentées, concernant la nature cette matière noire. Enfin, les pistes qui permettraient de la détecter directement sont passées en revue.