Département des accélérateurs, de cryogénie et de magnétisme

À côté du fond diffus centimétrique dû au big bang, le satellite Cobe a permis la découverte d’un fond diffus infrarouge entre 140 et 1000 μm, mais de moindre intensité. Ceci montre qu’au cours de l’histoire de l’Univers, la lumière rayonnée par les étoiles formées au sein des galaxies a été absorbée par la poussière puis réémise thermiquement et se trouve donc principalement dans l’infrarouge (IR). Les sondages profonds réalisés à l’aide du satellite ISO ont révélé l’existence d’une population de galaxies lumineuses dans l’IR (LIRG) près de soixante-dix fois plus nombreuses aujourd’hui que lorsque l’Univers avait la moitié de son âge actuel. Après avoir estimé leur distance (en moyenne elles sont localisées autour de z ~ 0.7), on a pu calculer qu’elles étaient responsables de près de 70 % du fond diffus extragalactique infrarouge, résolvant ainsi l’énigme posée par l’origine de ce fond intense. La conséquence directe de cette étude a été de réviser notre compréhension de l’histoire cosmique de la formation des étoiles. Le résultat majeur de cette étude a été de constater que plus des deux tiers des étoiles présentes dans l’univers local devaient être nées au cours de flambées de formation d’étoiles. Il est connu que les interactions de galaxies tendent à leur faire perdre leur moment angulaire provoquant du même coup une forte concentration de gaz moléculaire et une ou plusieurs flambées de formation d’étoiles. On a comparé les mesures issues de l’émission IR de ces galaxies à celles de l’activité de formation d’étoiles réalisées grâce à un indicateur classique, la raie H_α. Il est apparu que même après correction d’absorption, l’émission H_αconduit à une sous-estimation du taux de formation des étoiles dans les LIRG. Les études précédentes de l’histoire de la formation d’étoiles utilisaient les raies d’oxygène ionisé (OII) ou H_α ou encore l’ultraviolet mais sans correction d’absorption, et ne voyait donc pas plus des deux tiers de l’activité des galaxies.