Abonnez-vous à Universalis pour 1 euro

PENZIAS ARNO ALLAN (1933-2024)

  • Article mis en ligne le
  • Modifié le
  • Écrit par

Découverte du fonds diffus cosmologique

En 1963, Penzias est rejoint par Robert Woodrow Wilson (né en 1936) qui vient d’obtenir un doctorat de physique au California Institute of Technology (Caltech) sur le sujet de la radioastronomie galactique ; deux ans plus tard, les deux hommes découvrent presque par hasard le rayonnement fossile de l'explosion primordiale, découverte qui leur vaudra de partager le prix Nobel de physique en 1978.

Robert Herman (1914-1997), Georges Gamow (1904-1968) et son étudiant Ralph Alpher (1921-2007) avaient compris dès 1948 que, dans la théorie du big bang, l’Univers a été dominé par un rayonnement électromagnétique aux époques primordiales et qu'un fond thermique, équivalent au rayonnement d'un corps noir porté à une température estimée à 5 kelvins environ, doit en constituer la trace observable. Au début des années 1960, la recherche de ce rayonnement est remise à l'ordre du jour par l'équipe du théoricien soviétique Iakov Zeldovitch (1914-1987) à Moscou et celle de Robert H. Dicke (1916-1997) à Princeton. Après avoir soigneusement calibré leur antenne à cornet de 6 mètres de longueur et accordé leur récepteur micro-onde sur une longueur d'onde de 7,5 centimètres, Penzias et Wilson remarquent, en 1965, qu'un « bruit », correspondant à une température de 3 kelvins environ, subsiste quel que soit l'endroit du ciel visé. Ils éliminent une à une toutes les possibilités liées à des imperfections de leurs instruments, allant jusqu’à démonter leur antenne afin d’éliminer toutes traces de fientes d’oiseau susceptibles de perturber leurs mesures. Ils publient leur résultat en mai 1965 dans le journal de la Société américaine d’astronomie par un court article intitulé « Mesure d’un excès de température d’antenne à 4 080 Mc/s [4 080 MHz)] », précédé d’une brève introduction théorique écrite par Dicke et ses collaborateurs. Quelques mois plus tard, le groupe de Princeton confirme leur découverte avec une antenne accordée sur une longueur d'onde de 3,2 centimètres et montre que le spectre d'énergie du rayonnement suit la loi des corps noirs.

La suite de cet article est accessible aux abonnés

  • Des contenus variés, complets et fiables
  • Accessible sur tous les écrans
  • Pas de publicité

Découvrez nos offres

Déjà abonné ? Se connecter

Écrit par

  • : directeur de recherche émérite au CNRS, centre de physique théorique de l'École polytechnique, Palaiseau

Classification

Pour citer cet article

Bernard PIRE. PENZIAS ARNO ALLAN (1933-2024) [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

Article mis en ligne le et modifié le 15/04/2024

Autres références

  • BIG BANG

    • Écrit par
    • 2 533 mots
    • 4 médias
    Mais le destin devait sourire à d'autres : ce rayonnement sera découvert en 1965, par les radioastronomesArno A. Penzias et Robert W. Wilson ; le prix Nobel de physique 1978 saluera l'importance de cette découverte. Les mesures seront répétées, confirmées et affinées. Seuls les modèles de big bang...
  • COSMOLOGIE

    • Écrit par
    • 9 300 mots
    • 6 médias
    ...(spectre dit de corps noir), tel que le prédit le modèle de big bang, qu'il confirme ainsi brillamment. Les deux radioastronomes qui le découvrirent, Arno A. Penzias et Robert W. Wilson, reçurent le prix Nobel de physique en 1978. Ce fond diffus cosmologique, originaire de l'instant correspondant à...
  • DÉCOUVERTE DU RAYONNEMENT COSMOLOGIQUE

    • Écrit par
    • 291 mots

    Comme Karl Guthe Jansky, le fondateur de la radioastronomie, Arno A. Penzias et Robert W. Wilson sont ingénieurs radio aux Bell Telephone Laboratories. En mettant au point à la station de Holmdel (New Jersey) une antenne particulièrement sensible destinée aux télécommunications par satellite...

  • PLANCK, mission

    • Écrit par , et
    • 3 647 mots
    • 7 médias
    Découvert en 1964 par Arno Penzias et Robert Wilson, le fond cosmologique est compris comme la trace du rayonnement présent dans l'Univers 380 000 ans après l'explosion primordiale (le big bang), à l'époque où protons et électrons se sont liés pour former les premiers atomes. L'expansion...