Un coup d'œil sur l'Univers primordial
Le fond diffus cosmologique est une source unique d'informations sur le passé de l'Univers. Le spectre actuel de cette lumière émise environ 380 000 ans après le Big Bang révèle un univers sans surprise, sans aucun indice de degrés de libertés légers au-delà du modèle standard, ni de neutrinos avec une masse plus importante que prévue. Cependant, les observations de la mission Planck ont contraint l'espace des paramètres de «l'inflation», une expansion accélérée subie par l'Univers alors qu'il n'était vieux que de quelques fractions de seconde. En outre, les scientifiques ont encore avancé dans la sélection d'une petite partie des nombreux modèles proposés pour l'inflation. Les scientifiques du projet NGSKY (Non-Gaussianity in the sky), financé par l'UE, se sont intéressés au modèle de l'inflation proposé par Alexei Starobinsky dans les années 80. Ce modèle théorique est basé sur une anomalie conforme de la gravité quantique, et il est conforté par la première année d'observations de Planck. Le modèle de Starobinsky équivaut à une théorie standard de la gravitation, couplée avec la propagation d'un degré de liberté scalaire, convenant pour générer l'inflation. Les scientifiques ont intégré à la théorie fondamentale de la supergravité ce modèle gravitationnel à courbure supérieure. La supergravité, en tant que limite d'énergie inférieure de la théorie des supercordes, apporte le cadre approprié pour s'accommoder de l'inflation cosmique. Les scientifiques ont utilisé la théorie linéarisée car elle suffisait pour analyser le spectre. Les résultats suggèrent que des champs auxiliaires de la théorie d'Einstein donnent lieu à d'autres degrés de liberté. Cependant, d'autres modèles sont en accord avec les observations de la mission Planck, comme ceux de l'inflation de Higgs. Ils aboutissent aux mêmes prévisions que le modèle de Starobinsky. Les scientifiques de NGSKY ont démontré que cette coïncidence découle d'une cause simple. Apparemment, tous ces modèles différents sont identiques à celui de Starobinsky pendant l'inflation. Cette voie de recherche a conduit à établir les relations de continuité pour la structure à grande échelle de l'Univers, comme résultat des relations de continuité correspondantes pour l'inflation. Ces relations sont tout simplement les signatures des symétries sous-jacentes à l'environnement cosmologique. Les scientifiques ont fait appel à des symétries de magnétohydrodynamique cosmologique pour apporter des informations très utiles sur l'interaction entre la structure de l'Univers à grande échelle, les champs magnétiques observés, et leur origine. Les symétries ont été acceptées pour élargir les connaissances sur les relations entre le champ magnétique, la matière noire et les baryons. Les nombreux résultats importants de NGSKY ont été diffusés auprès des scientifiques via plusieurs publications dans des revues prestigieuses à comité de lecture. Les travaux du projet NGSKY ont posé la base de nouvelles relations entre la physique des particules fondamentales et la cosmologie, qui est la physique des très grandes structures de l'Univers.
Mots‑clés
Univers primordial, mission Planck, fond diffus cosmologique, NGSKY, cosmologie
