Big bang: les ondes gravitationnelles primordiales, premières preuves de l’inflation cosmique

Au plus proche des secrets de l’univers …Les ondes gravitationnelles primordiales

Des chercheurs de la collaboration BICEP2 ont annoncé aujourd’hui la première preuve directe de l’ inflation cosmique. Leurs données représentent également les premières empreintes des ondes gravitationnelles primordiales, ondulations dans l’espace-temps.

Ces ondes  gravitationnelles primordiales ont été décrites comme les « premières secousses du Big Bang. »

BICEP2Deployment20102011

 

Bicep2: série d’instruments situés dans l’Antarctique,  destinés à observer le fond diffus cosmologique,

 

Le Big Bang?

Il y a près de 14 milliards d’années, l’univers que nous habitons nait d’un événement extraordinaire qui a initié le Big Bang (voir les animations du CNRS).

Dans la toute première fraction d’une seconde, l’univers s’élargit de façon exponentielle: c’est l’inflation cosmique.

expansion univers

Le fond diffus cosmologique, ou rayonnement fossile?

L’observer c’est accéder à l’enfance de l’Univers et donc comprendre son origine et son évolution.

Dans l’Univers primordial très dense, la lumière ne pouvait pas se propager librement : l’Univers était opaque.

Comme la lumière voyage à vitesse finie, en regardant loin, on regarde dans le passé: vient ainsi le moment où l’on voit l’époque où l’Univers était opaque.

Cet instant s’appelle « époque de dernière diffusion »: Il s’est produit  il y a environ 380 000 ans après le Big-Bang.C’est le rayonnement qui baignait l’Univers à ce moment-là  observé par Planck. On l’appelle fond diffus cosmologique, ou rayonnement fossile( voir ci dessous):c’est la plus ancienne image de l’univers que nous possédons.

NB: lorsque l’Univers s’est refroidit et s’est dilaté, les premiers atomes se sont formés rapidement (le brouillard s’est dissipé); ils ont laissé la lumière libre de se propager : c’est le fond diffus cosmologique.

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Les ondes gravitationnelles primordiales?

ondes gravitationnelles

Le télescope Bicep2 n’a pas directement observé ces ondes gravitationnelles primordiales ; il a constaté leurs empreintes, leurs effets sur ce  rayonnement fossile.

Les ondes gravitationnelles primordiales  pressent l’espace comme elles voyagent, et ces compressions produisent un modèle distinct dans le fond diffus cosmologique. 

2014-05source.harvard.edu

«Le modèle en mode B tourbillonnant est une signature unique des ondes gravitationnelles primordiales . C’est la première image directe des ondes gravitationnelles dans le ciel primordial», a déclaré le co-leader Chao-Lin Kuo (Stanford / SLAC).

 Cette découverte constitue une avancée majeure pour répondre aux questions: Comment l’univers a t-il commencé? Pourquoi existons-nous? …

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sources:

Le satellite Planck livre l’image fossile de l’univers 380000 ans après le big bang….

  Lancé en 2009, le satellite Planck de l’ESA a, durant un an et demi, dressé une carte de ce rayonnement fossile sur l’ensemble du ciel. il vient de dévoiler  l’image” fossile” de l’Univers dans sa jeunesse, soit 380000 ans après le Big Bang ……

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“il s’agit d’une image de l’Univers tel qu’il était 380.000 ans après le Big Bang” seulement, lorsque sa température frisait les 3.000°C, a précisé George Efstathiou, astrophysicien à l’Université britannique de Cambridge (Royaume-Uni)

  Auparavant  l’Univers était très  chaud et aucune lumière ne pouvait s’en échapper.

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Planck a donc capturé la trace fossile des premiers grains de lumière ( les photons ) qui ont jailli dans le cosmos

Ces photons ont tout de même voyagé pendant plus de 13 milliards d’années pour nous parvenir.

C’est un pas de géant dans la compréhension des origines de l’Univers” qui serait né il y a  13,82 milliards d’années, avec une connaissance vingt fois meilleure qu’auparavant, s’est félicité le directeur général de l’Agence spatiale européenne (ESA), Jean-Jacques Dordain, en présentant les premiers résultats de Planck à Paris

http://www.dailymotion.com/video/xyd90z

 » Lancé en 2009, Planck, le satellite de l’Agence spatiale européenne (ESA) dédié à l’étude du rayonnement fossile, livre aujourd’hui les résultats de ses quinze premiers mois d’observations. Ils apportent une moisson de renseignements sur l’histoire et la composition de l’Univers : la carte la plus précise jamais obtenue du rayonnement fossile, la mise en évidence d’un effet prévu par les modèles d’Inflation, une révision à la baisse du rythme de l’expansion de l’Univers …voir la suite sur le site du CNRS

 Les informations extraites de la nouvelle carte de Planck confirment  le modèle cosmologique standard, mais elles montrent  également  certaines énigmes qui ne pourront être expliquées que par de nouvelles avancées théoriques.

Le CERN aurait découvert le boson de Higgs

 boson de Higgs : le CERN le traquait depuis plus  de quarante ans

Si le soleil brille depuis plusieurs milliards d’années, nous le devons d’abord à la masse de quelques particules élémentaires.

Le boson de Higgs est la particule qui, par ses interactions, engendre la masse.

Avant cette découverte, le physicien Étienne Klein nous expliquait alors l’importance de la découverte à venir.

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« Sa recherche, finalement couronnée de succès en  juillet dernier, a été une entreprise de longue haleine : dans le grand anneau du LHC, un seul boson de Higgs est produit tous les 10 milliards de collisions. Et, plus complexe encore, à peine produit, ce boson disparaît pour se désintégrer en particules ordinaires. »source CERN

Le boson de Higgs, « inventé » en 1964 par l’Écossais Peter Higgs et les Belges François Englert et Robert Brout, était l’une des toutes dernières pièces manquantes du Modèle standard ( théorie physique qui décrit à la fois les constituants ultimes de la matière et les forces qui les relient). Il n’avait jamais été observé….

Le 4 juillet 2012 est une date historique pour la physique des particules:

http://www.dailymotion.com/video/xrzoap

« Nous avons franchi une nouvelle étape dans notre compréhension de la nature, a déclaré le Directeur général du Cern, Rolf Heuer.

La découverte d’une particule dont les caractéristiques sont compatibles avec celles du boson de Higgs ouvre la voie à des études plus poussées, exigeant davantage de statistiques, qui établiront les propriétés de la nouvelle particule ; elle devrait par ailleurs lever le voile sur d’autres mystères de notre Univers. »….voir le communiqué du CERN ici

Le boson de Higgs serait apparu juste après le Big Bang( il y a 13,7 milliards d’années).

Que dit la théorie des physiciens Peter Higgs, Robert Brout et François Englert ?

Juste après le Big Bang, aucune particule n’avait de masse. Lors du refroidissement de l’Univers , un champ de force invisible appelé « champ de Higgs » s’est formé en même temps que le boson de Higgs, particule qui lui est associée. Il permet aux particules d’acquérir une masse par l’intermédiaire du boson de Higgs. Plus les particules interagissent avec le champ de Higgs, plus elles deviennent lourdes.

Ce boson de Higgs expliquerait donc l’agglomération des particules de l’Univers et la formation des galaxies…. des planètes…..des étoiles.

La matière ordinaire nous constitue et constitue tout ce qui est visible dans l’Univers.

Cependant, le Modèle standard ne décrit pas les 96% invisibles de l’Univers . L’un des objectifs du LHC est d’aller au-delà du Modèle standard….le boson de Higgs n’a encore jamais été observé,il pourrait en être la clé .

http://www.dailymotion.com/video/xrxk41

Pour en savoir plus : »Dans les années 1970, les physiciens constataient que deux des quatre forces fondamentales, la force faible et la force électromagnétique, sont de même nature. Cette avancée majeure pour la physique des particules a permis l’unification des deux forces dans la même théorie, qui constitue la base du modèle standard « …la suite ici

-Voir le dossier du CEA ici

source CEA

-Voir le dossier du big bang et ses vidéos ici

Le CERN avait présenté le 13 décembre à Genève l’avancement de leur recherche du boson de Higgs du Modèle standard de la physique des particules ( expériences Atlas et CMS du LHC) ….A voir ici:http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2011/PR25.11F.html

Le principal site du CERN, sur la frontière

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Pour voir les deux BD, cliquez sur les images ci dessous:

Numéro 1 :http://www.lhc-france.fr/?article180#aout2011

-numéro 2:

LE LHC (« Large Hadron Collider » )?

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Qui est Higgs?

– Cliquez sur l’image ci dessous pour voir la vidéo « Rencontre avec Peter Higgs »

Cette séquence spéciale est une occasion rare d’entendre le physicien Peter Higgs raconter sa vie et la quête de la particule qui porte son nom, le boson de Higgs, qui serait à l’origine de la masse.

– à l’université d’Edinburg:http://www2.ph.ed.ac.uk/peter-higgs/

source:http://www2.ph.ed.ac.uk/peter-higgs/

Un grand pas en avant dans la compréhension de la structure fondamentale de la matière vient d’être franchi!!!.

mise à jour le 04/ 01/2013 source Maxisciences :

 Les résultats de l’expérience Atlas menée au CERN ont montré non pas  un mais deux bosons de Higgs  à l’intérieur de l’accélérateur LHC. En vérité, ce dédoublement inquiétant daterait même de mai 2012 mais jusqu’ici les scientifiques n’en auraient pas fait clairement état…..

Nous devrons attendre mars 2013 , pour en savoir un peu plus sur le boson: les scientifiques du CERN feront une nouvelle mise à jour et présenteront les dernières données obtenues dans la quête de la mystérieuse particule 

boson de Higgs : le CERN continue sa traque …

 boson de Higgs : le CERN  continue sa traque …

Le LHC le traque depuis plus  de quarante ans…. le boson de Higgs, « inventé » en 1964 par l’Écossais Peter Higgs et les Belges François Englert et Robert Brout, est l’une des toutes dernières pièces manquantes du Modèle standard ( théorie physique qui décrit à la fois les constituants ultimes de la matière et les forces qui les relient). Il n’a jamais été observé….

Ne pas le trouver provoquerait une  véritable révolution dans le monde de la physique des particules.

Le boson de Higgs serait apparu juste après le Big Bang( il y a 13,7 milliards d’années).

Que dit la théorie des physiciens Peter Higgs, Robert Brout et François Englert ?

Juste après le Big Bang, aucune particule n’avait de masse. Lors du  refroidissement de l’Univers , un champ de force invisible appelé « champ de Higgs » s’est formé en même temps que le boson de Higgs, particule qui lui est associée. Il permet aux particules d’acquérir une masse par l’intermédiaire du boson de Higgs. Plus les particules interagissent avec le champ de Higgs, plus elles deviennent lourdes.

Ce boson expliquerait donc  l’agglomération des particules de l’Univers  et  la formation  des galaxies…. des planètes…..des étoiles.

La matière ordinaire  nous constitue et  constitue tout ce qui est visible dans l’Univers.

Cependant, le Modèle standard ne décrit pas les 96% invisibles de l’Univers . L’un des objectifs du  LHC est d’aller au-delà du Modèle standard….le boson de Higgs n’a encore jamais été observé,il pourrait en être la clé .

Pour en savoir plus : »Dans les années 1970, les physiciens constataient que deux des quatre forces fondamentales, la force faible et la force électromagnétique, sont de même nature. Cette avancée majeure pour la physique des particules a permis l’unification des deux forces dans la même théorie, qui constitue la base du modèle standard « …la suite ici

-Voir le dossier du CEA ici

source CEA

-Voir le dossier du big bang et ses vidéos ici

 Le CERN a présenté le 13 décembre à Genève l’avancement de leur recherche du boson de Higgs du Modèle standard de la physique des particules  ( expériences Atlas et CMS du LHC)  ….A voir ici:http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2011/PR25.11F.html

Le principal site du CERN, sur la frontière franco-suisse près de Genève./Source :http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:CERN-aerial.jpg / auteur Harp

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Leurs résultats s’appuient sur l’analyse d’un très grand volume de données;ils marquent  un progrès sensible dans la quête du boson de Higgs, mais ne suffisent pas pour trancher sur l’existence ou la non-existence de cette insaisissable particule…..

Si les  bosons de Higgs existent.

Leur durée de vie est très brève et seule  l’observation des particules produites par leur désintégration est possible…

 » Nous avons circonscrit la gamme de masse la plus probable pour le boson de Higgs dans un créneau de 116-130 GeV, et, ces dernières semaines, nous avons commencé à observer un singulier excédent d’événements autour de 125 GeV, explique Fabiola Gianotti, porte-parole de la collaboration Atlas. Cet excédent pourrait s’expliquer par une fluctuation, mais il pourrait aussi s’agir de quelque chose de plus intéressant. Nous ne pouvons tirer aucune conclusion pour l’instant. Nous avons besoin de plus d’études et de plus de données. Compte tenu de l’excellente performance du LHC cette année, nous n’aurons certainement pas besoin d’attendre longtemps pour obtenir suffisamment de données et nous pouvons espérer résoudre l’énigme en 2012…

Si ce boson s’avère introuvable, les physiciens devront élaborer une  théorie complètement nouvelle afin d’expliquer l’origine de la masse des particules.

Pour voir les deux BD, cliquez sur les images ci dessous:

Numéro 1 :http://www.lhc-france.fr/?article180#aout2011

-numéro 2:

LE LHC (« Large Hadron Collider » )?

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Qui est Higgs?

– Cliquez sur l’image ci dessous pour voir la vidéo « Rencontre avec Peter Higgs »

Cette séquence spéciale est une occasion rare d’entendre le physicien Peter Higgs raconter sa vie et la quête de la particule qui porte son nom, le boson de Higgs, qui serait à l’origine de la masse.

– à l’université d’Edinburg:http://www2.ph.ed.ac.uk/peter-higgs/

source:http://www2.ph.ed.ac.uk/peter-higgs/

Quelles que soient les conclusions des collaborations ATLAS et CMS sur l’existence du boson de Higgs du Modèle standard, au cours des prochains mois, une chose est sûre : le programme LHC ouvre la voie …

mise à jour le 04/ 01/2013 source Maxisciences :

 

 Les résultats de l’expérience Atlas menée au CERN ont montré non pas  un mais deux bosons de Higgs  à l’intérieur de l’accélérateur LHC. En vérité, ce dédoublement inquiétant daterait même de mai 2012 mais jusqu’ici les scientifiques n’en auraient pas fait clairement état…..

 

Nous devrons attendre mars 2013 , pour en savoir un peu plus sur le boson: les scientifiques du CERN feront une nouvelle mise à jour et présenteront les dernières données obtenues dans la quête de la mystérieuse particule

source LHC France