Vers une mesure plus précise des distances dans l’Univers

Les supernovae permettent de mesurer d’importantes distances dans l’Univers grâce à leur luminosité considérée comme un étalon. Pourtant, des variations de leur couleur représentent une difficulté pour des mesures de précision. La majeure partie de ces variations est attribuée à des phénomènes d’absorption de la lumière par les poussières de leur galaxie d’appartenance, mais jusqu’alors ces poussières apparaissaient différentes de celles observées dans notre propre galaxie. La collaboration internationale Nearby Supernova Factory (SNF) qui regroupe en France plusieurs équipes du CNRS (1), vient de mettre en évidence qu’il n’en est rien, venant ainsi clôturer une controverse qui faisait rage depuis plus de dix ans.

Ce résultat permettra d’améliorer la détermination des distances dans l’univers jusqu’à une profondeur de 10 milliards d’années lumières. Il s’agit d’un enjeu essentiel dans la mesure de l’expansion de l’univers dont on estime qu’elle s’accélère sous l’effet d’une mystérieuse force d’origine inconnue baptisée « énergie noire ». Par ailleurs, il permet de vérifier que les supernovae lointaines ayant eu lieu quand l’univers était beaucoup plus jeune sont bien similaires aux supernovae proches.

Pour parvenir à ce résultat, la collaboration SNF a utilisé un spectrographe dédié construit en France, SNIFS, et installé en 2004 sur un télescope de 2,2m à Hawaii (2). Après six années d’observations, l’analyse de 76 supernovae a permis de définir une loi spectrale d’absorption par les poussières galactiques et de mettre en évidence une nouvelle variabilité des explosions de supernovae. En prenant en compte ce phénomène dans les observations, les chercheurs ont obtenu une loi d’extinction par les poussières remarquablement similaire aux observations faites dans la Voie Lactée ou dans les Nuages de Magellan, deux autres galaxies toutes proches de la Voie Lactée.

La découverte de cette nouvelle source de variabilité et son identification spectrale constituent un grand pas pour la compréhension de l’explosion des supernovae. Les chercheurs se doutaient qu’il devait y avoir des effets supplémentaires affectant le spectre des supernovae, mais les observations n’avaient, jusqu’à présent, pas permis de les mettre en évidence.

Site web : http://snfactory.lbl.gov/