SUNYAEV-ZEL'DOVICH EFFET

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Observer le mouvement d'objets situés à quelques milliards d'années-lumière n'est certainement pas une entreprise facile. En 1972, les physiciens russes Rashid Alievitch Sunyaev et Yakov Borisovich Zel'dovich ont proposé une méthode originale fondée sur l'hypothèse que le mouvement de galaxies ou d'amas de galaxies doit perturber le fond de rayonnement micro-onde cosmique lors du passage de ces gigantesques ensembles d'étoiles dans une zone de l'Univers. Ils ont montré qu'on peut en principe détecter trois effets provenant de la collision des électrons de la matière galactique avec les photons du rayonnement cosmologique diffus : un effet thermique de hausse locale de la température du rayonnement, un effet polarisant et un effet cinématique. C'est ce dernier type d'effet, appelé effet kSZ (pour kinematic Sunyaev-Zel'dovich), qui vient d'être mesuré pour la première fois par une équipe d'une soixantaine d'astronomes menée par le professeur Nick Hand de l'université de Californie à Berkeley. Le minuscule effet kSZ quantifie la différence entre les interactions de photons du fond cosmique et les électrons de grande énergie présents dans un amas de galaxie, selon que ces électrons, qui sont entraînés par le mouvement d'ensemble de l'amas, se rapprochent ou s'éloignent de la Terre. Ces interactions donnent naissance à des photons secondaires qui peuvent être détectés par les astronomes : il s'agit alors de déceler des différences minimes entre les énergies moyennes des photons provenant de diverses galaxies. En utilisant les données relatives à 27 291 galaxies lumineuses rassemblées par le télescope d'Atacama au Chili (A.L.M.A.) et l'observatoire d'Apache Point dans l'État du Nouveau-Mexique (États-Unis), les astronomes concluent avoir détecté le mouvement d'amas de galaxies situés à plusieurs milliards d'années-lumière et animés de vitesses de plusieurs centaines de kilomètres par seconde.

—  Bernard PIRE

Écrit par :

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

Pour citer l’article

Bernard PIRE, « SUNYAEV-ZEL'DOVICH EFFET », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 07 septembre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-sunyaev-zel-dovich/