Le Département d'Électronique des Détecteurs et d'Informatique pour la Physique

A grande échelle, l'Univers n'apparait  pas comme une distribution de matière répartie de manière uniforme mais plus comme un ensemble de filaments constitués de galaxies, galaxies se rassemblant aux noeuds de ces filaments pour former des amas de galaxies. Les amas de galaxies constituent les structures ayant atteint un état d'équilibre les plus massives de notre Univers. Ils peuvent contenir des centaines, voire des milliers de galaxies, et leur masse peut atteindre cent mille à un million de milliards de fois (10¹⁴-10¹⁵⁾ la masse du Soleil. L'étude de la formation de ces amas, une pièce importante du puzzle de la structuration de l'Univers, est à la fois l'objet de nombreux programmes d'observations et de puissantes simulations numériques.  Mais repérer dans le domaine visible des amas lointains afin de reconstituer le puzzle de leur formation pose de très sérieux problèmes d'observations du fait de l'extrême faiblesse du signal lumineux nous parvenant. Une autre technique, l'observation dans le domaine des rayons X,  est néanmoins possible. En effet, une fraction non négligeable (environ 20%) de la masse d'un amas est constituée d'un gaz chaud diffus, situé entre les galaxies. Ce gaz est chauffé, compte tenu du potentiel gravitationnel élevé, à des températures pouvant atteindre plusieurs dizaines de millions de degrés. Un gaz élevé à de telles températures est  une puissante source de rayonnement X.

La stratégie adoptée par cette  équipe internationale dans le cadre d'un programme baptisé "Sondage de la structure à grandes échelles avec XMM" (XMM Large Scale Structure Survey ou XMM-LSS) consiste donc tout d'abord à détecter  l'émission X  de ce gaz chaud et de rechercher ensuite par imagerie dans la même région du ciel les contreparties optiques. Les distances des galaxies constituant l'amas sont enfin déterminées grâce à des mesures spectroscopiques. L'imagerie est mené a bien en utilisant le télescope de 3,6 m de l'observatoire Canada-France-Hawaii (CFHT) tandis que les mesures spectroscopiques sont conduites à l'un des télescopes géants de l'observatoire européen du Very Large Telescope (VLT).

Les premiers résultats obtenus dans le cadre de ce programme ont permis d'identifier des amas de galaxies jusqu'à des distances de plus 7 milliards d'années (correspondant à un décalage vers le rouge de l'ordre de 1). Il est ainsi possible, pour la première fois, de mesurer la distribution des amas de galaxies dans l'Univers lointain et de comparer ces résultats avec les modèles d'expansion de l'Univers.

L'extraordinaire sensibilité du satellite XMM-Newton liée à la puissance des moyens d'observation au sol opérant dans le domaine visible permettent ainsi  une avancée considérable dans la compréhension de formation des amas lointains et de la structure de l'Univers.

La liste des différents laboratoires composant le consortium XMM-LSS est disponible sur XMM-LSS.

 Les travaux présentés ici font l'objet de plusieurs communiqués de presse:

	Communiqué de presse du CEA du 14 juillet 2003
	Communiqué de presse de ESA du 14 juillet 2003 (en anglais)
	Communiqué de presse de l'ESO du 14 juillet 2003 (en anglais)

Contact : 

Publication :

"The XMM-LSS survey I. Scientific motivations, design and first results", M. Pierre et al, 2003,Astronomy and Astrophysics, version consultable

"The XMM-LSS Survey II. First high redshift galaxy clusters: relaxed and collapsing systems", I. Valtchanov et al, 2003,Astronomy and Astrophysics, version consultable 

Des dossiers complémentaires sont disponibles sur le site du Service d'Astrophysique:

	"Nouvelles images de l'Univers lointain"
	"L'amas de Coma au pied du mur"
	"Observer la structure de l'univers lointain"
	"Simuler la structure de l'Univers..."