Quel est le fond cosmique de micro-onde?

Le fond cosmique hyperfréquence, généralement abrégé CMB, est une forme de rayonnement électromagnétique qui pénètre dans l’univers tout entier. Il a une température de 2,725 K et se situe dans la partie hyperfréquence du spectre (d'où son nom), avec une intensité maximale à une longueur d'onde de 1,9 mm. Le fond cosmique à micro-ondes est parfois appelé "l'écho du Big Bang" et constitue la meilleure preuve actuelle que l'univers dans lequel nous vivons a commencé comme une gigantesque explosion à partir d'une source ponctuelle.

Le fond cosmique des micro-ondes est isotrope à 1 part sur 100 000, ce qui signifie qu'il ne varie que très peu en intensité et qu'il est pour la plupart homogène. Cela aide à indiquer qu'il provient de quelque chose qui a affecté l'univers entier plutôt que seulement un sous-ensemble de l'univers. Le spectre de fond des hyperfréquences cosmiques a la particularité d'être le spectre du corps noir le plus précisément mesuré dans la nature.

Les radiations de fond cosmiques à micro-ondes sont des photons laissés par la période de temps extrêmement énergétique dans l'univers pendant les premiers millions d'années qui ont suivi le Big Bang. À cette époque, l'univers entier était opaque et constitué de plasma, à la manière d'une étoile géante, des milliers, voire des millions d'années-lumière. Finalement, le plasma se refroidit en atomes neutres. Les photons se découplent de la matière et se déplacent librement dans l’espace. Les photons se refroidissent depuis et continuent de refroidir à partir de leur température actuelle d’environ 2,7 K.

George Gamow et Ralph Alpher avaient prédit l'existence du fond cosmique à micro-ondes en 1948, mais il n'a pas été observé avant 1956. Le fond à micro-ondes observé provient d'une surface sphérique appelée surface de la dernière diffusion, qui fait référence au point de la le passé de l’univers lorsque les photons ont cessé d’être dispersés par une matière chargée et ont commencé à se déplacer librement.

L'une des images les plus célèbres de la cosmologie est celle du fond diffus cosmologique, pris par le satellite COBE en 1990. Il montre la répartition du fond diffus cosmologique dans le ciel et révèle sa structure à grande échelle.