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Effet des hétérogénéités de distribution de matière en astrophysique et cosmologie

Marie-Noëlle Célérier (LUTH)

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  • Le lundi 3 mai 2010 de 11:00 à 12:00 - lieu : Communs, salle 108

Il est communément admis, dans la communauté des cosmologistes, que nous sommes entrés dans l’ère de la cosmologie de précision où un nombre d’observations importantes ont atteint un niveau de précision et un degré d’accord avec la théorie comparables à ceux des expériences physiques de laboratoire. Le modèle standard cosmologique dit ’’ΛCDM’’ ou ’’de concordance’’ est construit à partir d’une hypothèse d’homogénéité spatiale de la répartition de matière et d’énergie dans l’Univers, associée à l’utilisation de la théorie des perturbations linéaires pour rendre compte de la formation des structures dans l’Univers primordial.

Or, les observations récentes montrent que notre Univers est loin d’être homogène et que des structures existent à des échelles de taille cosmologique (quelques centaines de Mpc). Donc, pour atteindre les précisions désirées, il devient incontournable de ne plus ignorer ces structures lorsque l’on souhaite construire un modèle d’univers suffisamment précis. Une physique bien établie permet d’expliquer de nombreux phénomènes sans avoir besoin d’introduire des éléments hautement spéculatifs, telles la matière noire, l’énergie sombre, une expansion exponentielle à des densités jamais atteintes dans une expérience quelle qu’elle soit (l’inflation) etc.

Deux méthodes sont principalement utilisées pour traiter ce type de problème. Les méthodes qui utilisent des moyennes spatiales, parfois liées à des procédures de ’’fitting’’ à la Stoegger et Ellis, nous promettent une façon intéressante de traiter le problème, mais elles présentent encore des faiblesses qui restent à éliminer. Une autre approche consiste à utiliser des solutions hétérogènes totales exactes de la Relativité Générale. C’est ce qui sera développé dans ce séminaire.