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Je présente ici une (très) courte introduction sur les lentilles gravitationnelles et leurs applications en cosmologie. Si des personnes se demandent sur quoi je travaille, ils trouveront la réponse ici. :0)
D'après la relativité générale, les rayons lumineux passant à proximité d'un corps massique (étoile, galaxie, trou noir...) sont déviés suivant une courbe qui dépend de la masse du corps. Ainsi l'image d'un objet situé derrière un corps massique sera deformée, comme un objet vu derrière une lentille classique.
Le point qui intéresse beaucoup les astrophysiciens est le fait que l'image obtenue dépende de la masse de l'objet qui joue le rôle de lentille. En particulier, la cosmologie se sert de cette propriété remarquable pour sonder la matière dans l'univers et mieux comprendre l'origine de la matière noire.
Les cosmologistes cherchent à résoudre le problème de la matière noire (ou
masse manquante) et de l'énergie sombre.
Problèmes : On réalise qu'aux grandes échelles (galaxies,
amas de galaxies), il n'y a pas assez de matière visible pour expliquer les
effets observés, il faut rajouter de la matière : la matière noire.
L'expansion de l'univers semble s'accélérer, une composante énergétique (l'énergie
sombre) doit être introduite pour expliquer ce comportement (inflation).
Questions :
- Où est cette matière/énergie (et à quelles échelles la retrouve-t-on)?
- quelle est la nature de cette matière/énergie ?
Solutions :
- La théorie de la gravité doit être modifiée
- ou il s'agit d'une matière qui ne rayonne pas,
- ou encore notre vision de l'univers est erronée (pas de big bang : hypothèse
peu probable !),
- ...
La distribution en matière (matière "normale" + matière noire) est à l'origine de la déformation
des images de galaxies situées en arrière plan. Ce phénomème est appelé cisaillement
gravitationnel.
On suppose qu'en moyenne les ellipticités (projettées sur le ciel) des galaxies sont nulles. En mesurant la forme des galaxies, on remonte donc à la distribution (projettée sur le ciel) en matière. L'analyse de cette distribution nous renseigne sur le contenu en matière noire de l'univers et permet d'estimer les paramètres cosmologiques.
Je suis doctorant à l'Institut d'Astrophysique de Paris et travaille au sein d'une équipe dirigée par Yannick Mellier, qui analyse les données du CFHTLS (Canada France Hawaii Telescope Legacy Survey) pour en extraire le cisaillement gravitationnel.