
École
de
Cosmologie
- VI
Matière
noire
et
Energie noire dans l'univers

Contexte
Scientifique
Aujourd'hui,
l'identification
de
la
matière noire d'une part et de l'énergie noire
d'autre
part, est fondamentale pour la cosmologie. Cette problématique,
qui se trouve à la frontière entre l'astrophysique et la
physique des particules, intéresse les communautés
scientifiques
liées à l'astronomie et à la physique
fondamentale.
Le panorama de la Cosmologie a connu récemment un profond
bouleversement
avec la mise en évidence d'une phase
d'accélération
de l'expansion de l'univers, et non une
décélération
sous l'effet de la gravitation comme on aurait pu s'y attendre. Cette
observation
nous conduit ainsi à un nouveau paradigme : la dynamique de
l'univers
est dominée par celle du vide. La raison de cette
accélération
est lié à un problème de nature fondamentale (énergie
noire), et son interprétation donnera des contraintes aux
théories
alternatives à la relativité générale et
aux
candidats à l'énergie noire (Quintessence,..). D'autre
part,
l'interprétation de la masse (matière noire) qui
manque
pour rendre compte de certaines observations (courbes de rotation des
galaxies
spirales, vitesses des galaxies dans les amas,..) est aussi un
problème
qui suscite un vif intérêt, tant d'un point de vue de sa
mise
en évidence astrophysique (halos de galaxies, masse des amas,
lensing,
microlensing,..) que sur son interprétation (machos, WIMPs,
neutrino
massif, neutralinos,..). Dans un futur proche, l'analyse des
fluctuations
du CMB (Boomerang, Maxima, Planck.), le diagramme de Hubble pour les
supernova,
les comptages de galaxies ou d'amas et le lensing par les grandes
structures
(megacam, XMM, CHANDRA, Snap, VLT...) permettra de déterminer au
mieux les paramètres cosmologiques et les différentes
contributions
à la matière (énergie) dans l'univers. L'analyse
des
nouvelles données (XMM-LSS, Sloan, Virmos,..) sera d'autant plus
efficace que ces deux aspects seront menés de concert. En
attente
des résultats du LHC, les futurs progrès en cosmologie et
en astro-particule pourront nous éclairer sur les lois
fondamentales
de la nature. Il est donc opportun que la communauté
s'intéresse
à la fois à la physique qui a emmène au big-bang
(cosmologie
quantique, extra-dimensions, M-theory,..) qu'aux observations
astrophysiques.
Les thématiques envisagées dans le programme de cette
école
concernent l'estimation des paramètres cosmologiques, la mise en
évidences astrophysique de la matière noire et son
origine,
les théories du Big Bang et l'interprétation de la
répulsion
du vide. La contribution de la matière noire et de
l'énergie
noire dans l'univers est d'abord un problème lié à
l'identification et la mesure d'observables (modélisation
statistique
des données), avant que se pose le problème de leur
interprétation.
Comité
Scientifique
- F.
Combes
(DEMIRM), T. Damour (IHES),
B. Degrange (LPNHE)
- A.
Mazure (LAM),
R. Pain (LPNHE),
J-L. Pujet (IAS)
- P.
Salati (LAPP),
A. Tilquin (CPPM),
R.Triay (CPT)
LES GRANDS AXES DU
PROGRAMME
- Estimation des paramètres
cosmologiques (SN et fluctuations du CMB)
- Mise
en évidence
astrophysiqueet
interprétation de la matière noire et l'énergie
noire
- Conséquences
pour la physique
fondamentale
