CHIME capte seul un signal d'hydrogène vieux de 5 milliards d'années

Le radiotélescope canadien CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) a réussi, pour la première fois, à détecter le signal cosmologique de l'hydrogène neutre à 21 centimètres en n'utilisant que ses propres données, sans croiser ses cartes avec des catalogues de galaxies d'autres relevés. Le résultat a été publié le 28 septembre 2026 dans The Astrophysical Journal, à partir de 94 nuits d'observation en 2019.

Pourquoi le signal de 21 centimètres compte

L'hydrogène neutre émet un rayonnement caractéristique d'environ 21 centimètres lorsque l'électron change d'orientation de spin par rapport au proton. Comme l'univers s'étend, cette longueur d'onde nous parvient étirée, et le degré d'étirement indique l'époque cosmique observée. Au lieu d'identifier les galaxies une à une, CHIME mesure l'émission combinée de vastes régions — la cartographie d'intensité — et utilise les variations de cette lueur pour révéler où la matière est plus ou moins regroupée.

Ce qui a changé

Auparavant, CHIME n'avait détecté la raie de 21 centimètres que par corrélation croisée, en comparant ses cartes avec des galaxies ou des quasars déjà catalogués. Le nouveau travail a mesuré l'autospectre de puissance — le regroupement statistique au sein de la propre carte de CHIME — dans la bande de 608,2 à 707,8 MHz, avec un décalage vers le rouge moyen de 1,16, quand l'univers avait environ 5 milliards d'années. La détection a atteint 12,4 sigma sur la bande complète, et les deux moitiés de la bande, analysées séparément, ont aussi montré le signal, à 8,6 et 9,1 sigma.

Ce que le résultat ne prouve pas encore

Il importe de ne pas exagérer : le travail ne mesure pas directement l'énergie sombre et ne résout pas le mystère de l'expansion accélérée. Le nettoyage des avant-plans a supprimé une partie des grandes échelles qui portent la signature des oscillations acoustiques baryoniques, et le spectre détecté couvre des échelles plus petites, déjà non linéaires. L'avancée est méthodologique — prouver que le signal peut être isolé avec les données du télescope lui-même — et elle ouvre la voie à l'utilisation de l'hydrogène comme outil cosmologique indépendant.

CHIME se trouve au Dominion Radio Astrophysical Observatory, près de Penticton, en Colombie-Britannique, et observe le ciel du nord chaque jour, sans pièces mobiles, en profitant de la rotation de la Terre. L'analyse publiée n'utilise qu'une petite fraction des archives du télescope : l'équipe a déjà accumulé près de sept ans d'observations et travaille à remonter jusqu'à des époques où l'univers n'avait qu'environ 3 milliards d'années.

Crédit image : Photographie du télescope CHIME, publiée par UBC Okanagan. La photo montre l'instrument, pas le signal de 21 centimètres lui-même, qui est une mesure statistique, et non une photographie.

Sources : The Brighter Side of News ; The iBulletin (28/09/2026, ApJ) ; Media INAF via Nova Maind (06/10/2026)

Transparence : cet article a été produit avec l'aide de l'intelligence artificielle, en recoupant des publications publiques sur X et des sources internet. Nous recommandons de consulter les sources originales pour plus de détails.

Muse