RENOIR - Recherche de l'énergie noire

L’analyse cosmologique avec les supernovæ

Depuis la découverte de l’accélération de l’expansion de l’univers par les supernovæ en 1999, des projets successifs d’observation des supernovæ ont permis d’améliorer de façon considérable la précision du diagramme de Hubble qui apporte ainsi des contraintes fortes sur les paramètres cosmologiques, particulièrement pour contraindre l’équation d’état de l’énergie noire. Pour mesurer avec précision la cinématique de l’expansion de l’univers avec les supernovæ il est nécessaire d’avoir des mesures d’objets proches (z<0.2) et lointains (z>0.7) pour avoir un bras de levier suffisant. Il est ainsi possible de diviser les projets supernovæ en deux grandes classes, ayant chacune des contraintes et des objectifs spécifiques différents : la mesure des supernovæ proches et la mesure des supernovæ lointaines.

La mesure des supernovæ proches

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Le test d’Alcock-Paczynski permet de contraindre la cosmologie de l’Univers par la mesure de la déformation dans l’espace observable d’un objet sphérique ou symétrique dans l’espace réel.

Elle nécessite une exploration très large du ciel pour acquérir suffisamment de ces évènements rares. Par contre le flux important permet de se contenter d’un télescope de petite taille. Ce flux important permet aussi de faire des suivis dédiés permettant par exemple une analyse spectrale détaillée.

Les objectifs pour la cosmologie sont alors doubles : mesure et étude précise de la population des supernovæ Ia et de leur galaxie hôte d’une part et mesure précise des distances à bas redshift, hors du flot de Hubble, qui fournissent ainsi un point de référence pour la mesure de l’accélération à plus haut redshift.

Le projet SNFactory a publié les données prises entre 2004 et 2009. L’observation a été étendue sur 4 ans avec une participation importante du CPPM. Le but de cette expérience est d’obtenir des courbes de lumière spectrophotométriques pour quelques centaines de SNIa et pour une gamme de redshift de 0.03 à 0.08. Les premiers résultats sur la standardisation en utilisant des rapports de raies dans les spectres montrent une moindre dispersion que la standardisation photométrique. Les analyses des données spectrales sont orientées vers la sous-classification des supernovæ de type Ia, et la compréhension des effets de couleur avec des implications sur la cosmologie actuelle et future et la compréhension des mécanismes d’explosion.


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Le test d’Alcock-Paczynski permet de contraindre la cosmologie de l’Univers par la mesure de la déformation dans l’espace observable d’un objet sphérique ou symétrique dans l’espace réel.