Noël 2012
PRÉLIMINAIRE - Contraintes et lien entre le nombre d’espèces de neutrinos, la vitesse d’expansion de l’univers aujourd’hui H0 et le paramètre σ8 qui caractérise la structuration de la matière à grande échelle. Les points de couleur correspondent aux contraintes température + effet de lentille gravitationnelle uniquement, les contours noirs en ajoutant la polarisation à toutes les grandes échelles angulaires et les oscillations acoustiques de baryons. Les lignes verticales correspondent à la valeur de Neff prédite par divers modèles : la ligne pleine correspond au modèle standard, les lignes pointillées à des modèles avec une quatrième espèce de neutrino (selon le type de neutrino, actif ou stérile, et l'époque de leur découplage). © ESA - collaboration Planck
Just before Christmas [2013], the WMAP collaboration posted the 9-years update of their Cosmic Microwave Background [CMB] results...The effective number of relativistic degrees of freedom at the time of CMB decoupling, the so-called Neff parameter, is now Neff =3.26 ± 0.353.84 ± 0.40, compared to Neff= 4.34 ± 0.87 quoted in the 7-years analysis. For the fans and groupies of this observable it was like finding a lump of coal under the christmas tree...So, what is this mysterious Neff parameter? According to the standard cosmological model, at the temperatures above 10 000 Kelvin the energy density of the universe was dominated by a plasma made of neutrinos (40%) and photons (60%). The photons today make the CMB about which we know everything. The neutrinos should also be around, but for the moment we cannot study them directly. However we can indirectly infer their presence in the early universe via other observables. First of all, the neutrinos affect the energy density stored in radiation... which controls the expansion of the Universe during the epoch of radiation domination. The standard model predicts Neff equal to the number of known neutrinos species, that is Neff=3 (in reality 3.05, due to finite temperature and decoupling effects). Thus, by measuring how quickly the early Universe was expanding, we can determine Neff. If we find Neff≈3 we confirm the standard model and close the store. On the other hand, if we measured that Neff is significantly larger than 3, that would mean a discovery of additional light degrees of freedom in the early plasma that are unaccounted for in the standard model. Note that these new hypothetical particles don't have to be similar to neutrinos, in particular they could be bosons, and/or have a different temperature (in which case they would correspond to non-integer increase of Neff). All that is required from them is that they are weakly interacting and light enough to be relativistic at the time of CMB decoupling. Theorists have dreamed up many viable candidates that could show up in Neff : additional light neutrinos species, axions, dark photons, etc...
The interest of particle physicists in Neff come from the fact that, until recently, the CMB data also pointed at Neff≈4 with a comparable error. The impact of Neff on the CMB is much more contrived, and there are many separate effects one needs to take into account. For example, larger Neff delays the moment of matter-radiation equality, which affects the relative strength and positions of the peaks. Furthermore, Neff affects how the perturbations grow during the radiation era, which may show up in the CMB spectrum at l ≥ 100. Finally, the larger Neff, the larger is the effect of Silk damping at l ≥ 1000. Each single observable has a large degeneracy with other input parameters (matter density, Hubble constant, etc.) but, once the CMB spectrum is measured over a large range of angular scales, these degeneracies are broken and stringent constraints on Neff can be derived. That is what happened recently, thanks to the high-l CMB measurements from the ACT and SPT telescopes, and some input from other astrophysical observations. The net result [Neff = 3.84 ± 0.40] ... using [the CMB data] in addition [with] an input from Baryon Acoustic Oscillations and Hubble constant measurements... can be well accounted for by the three boring neutrinos of the standard model.
Jester, Friday, 18 January 2013
Noël 2014
Les nouveaux résultats de la collaboration Planck portent aussi sur un autre type de particules très élusives : les neutrinos. Ces particules élémentaires « fantômes », produites en abondance dans le Soleil par exemple, traversent notre planète pratiquement sans interaction, ce qui rend leur détection extrêmement difficile. Il n’est donc pas envisageable de détecter directement les premiers neutrinos, produits moins d’une seconde après le Big-Bang, qui sont extrêmement peu énergétiques. Pourtant, pour la première fois, Planck a détecté sans ambiguïté l’effet de ces neutrinos primordiaux sur la carte du rayonnement fossile.Les neutrinos primordiaux décelés par Planck ont été libérés une seconde environ après le Big-Bang, lorsque l’univers était encore opaque à la lumière mais déjà transparent à ces particules qui peuvent s’échapper librement d’un milieu opaque aux photons, tel que le cœur du Soleil. 380 000 ans plus tard, lorsque la lumière du rayonnement fossile a été libérée, elle portait l’empreinte des neutrinos car les photons ont interagi gravitationnellement avec ces particules. Ainsi, observer les plus anciens photons a permis de vérifier les propriétés des neutrinos.
Les observations de Planck sont conformes au modèle standard de la physique des particules. Elles excluent quasiment l’existence d’une quatrième famille de neutrinos auparavant envisagée d’après les données finales du satellite WMAP, le prédécesseur américain de Planck. Enfin, Planck permet de fixer une limite supérieure à la somme des masses des neutrinos, qui est à présent établie à 0.23 eV (électronvolt).
Les données de la mission complète et les articles associés qui seront soumis à la revue Astronomy & Astrophysics (A&A) seront disponibles dès le 22 décembre 2014 sur le site de l’ESA. Ces résultats sont notamment issus des mesures faites avec l’instrument haute fréquence HFI conçu et assemblé sous la direction de l’Institut d’astrophysique spatiale (CNRS/Université Paris-Sud) et exploité sous la direction de l’Institut d’astrophysique de Paris (CNRS/UPMC) par différents laboratoires impliquant le CEA, le CNRS et les universités, avec des financements du CNES et du CNRS.
Communiqué de presse du CNRS, Lundi, 1 Décembre 2014
Premier Noël
...il n’est précisé nulle part dans la Bible le nombre de ces « Rois » mages, et encore moins leur nom! Cela reste donc sujet à interprétation suivant les auteurs: ils sont seulement deux sur les ornements muraux des catacombes de Saint-Pierre, trois dans les catacombes de Priscille ou quatre dans les catacombes de Domitille. La tradition syrienne considère même qu’il étaient au nombre de douze! ...
Pourtant, au fil des siècles, la coutume tend à les considérer au nombre de trois… Pourquoi? Tout simplement parce que l’Évangile de Matthieu mentionne l’existence de trois cadeaux donnés à Jésus: l’or (symbole de la royauté – les Rois mages voyaient en Jésus-Christ le futur roi des Juifs...), l’encens (symbole de la divinité) et la myrrhe (très employée dans les rites d’embaumement, elle symbolise l’humanité de Jésus – même si cette interprétation ne fait pas l’unanimité)...
Les noms de Melchior, Gaspard et Balthazar apparaissent pour la première fois au VIe siècle après Jésus Christ dans un Évangile apocryphe... Mais il y a pire! Les « Rois-Mages » n’étaient en réalité pas rois! Ils étaient seulement mages, c’est-à-dire spécialistes d’astronomie et de divination.
Les Rois Mages n’étaient pas trois. D'ailleurs, ils n'étaient même pas rois...Djinnzz, le 16/07/2013
