Bienvenue sur la page du groupe « énergie noire » du LAL

Le groupe « énergie noire » du LAL travaille sur ces thématiques scientifiques :

  • la cosmologie sur la cartographie des grandes structures et la distribution de la matière dans l’univers,
  • la détermination des paramètres cosmologiques, en particulier ceux qui caractérisent l’énergie noire,
  • la sonde  « BAO ».

Il y a deux projets en parallèles :

LSST (Large Synoptique Survey Telescope) : cartographie de la distribution de matière à travers l’imagerie optique des galaxies

Le projet LSST, en cours de construction, comprend un télescope à très grand champ de 8,4 m de diamètre, équipé d’une caméra de 3,2 milliards de pixels. Son objectif est de produire des images très précises de l’ensemble du ciel visible depuis le Chili, au rythme d’un balayage complet tous les 3 jours environ. Chaque région du ciel sera donc observée 1000 fois en 10 ans, ce qui permettra de détecter tous les objets en mouvement et les astres de luminosité variable. Mais l’objectif premier de LSST sera la production d’une carte du ciel extrêmement riche, obtenue par la superposition de toutes les images. Pour tirer le meilleur parti de la très grande qualité optique du télescope, celui-ci sera couplé à un instrument auxiliaire de surveillance de l’absorption atmosphérique. Il sera alors possible de compenser les variations de transparence de l’atmosphère en temps réel pour permettre des mesures de luminosité de grande précision (de l’ordre de 5 pour mille). Le traitement des données (30 téraoctets chaque nuit) aura lieu pratiquement en direct pour pouvoir activer rapidement des alertes sur les événements intéressants.  LSST, dont les premières images scientifiques sont attendues pour 2022, sera à peu près 100 fois plus rapide que les télescopes actuels qui observent de grands volumes d’espace.

BAORadio : R&D en vue d’un relevé en radio de la distribution de matière par l’émission à 21 cm de l’hydrogène atomique

La technique proposée consiste à utiliser l’hydrogène atomique, observé par la raie d’émission hyperfine à 21 cm (au repos), comme traceur de la matière baryonique. Le décalage vers le rouge peut être mesuré à partir de la fréquence de la raie, avec une précision suffisante pour permettre la comparaison de la taille caractéristique des oscillations selon la ligne de visée et selon le plan perpendiculaire.

L’instrument final pourrait être constitué de plusieurs réflecteurs cylindriques répartis sur une surface de quelques hectares. Chaque cylindre, d’une centaine de mètres de long, comporterait plusieurs centaines de récepteurs radio fonctionnant dans la bande de 0.5 GHz à 1.5 GHz. Chaque récepteur, ou groupe de récepteurs sera équipé d’une chaîne électronique de mise en forme, de numérisation et de traitement. L’analyse des signaux numériques permettra la reconstruction simultanée de 103 directions sur le ciel. avec une surface de collection d’environ 104 m2.