Résumé
Ce dernier cours discute des perspectives dans un proche avenir pour progresser dans le problème de l’énergie noire. Des missions satellitaires seront consacrées à ce problème, comme Euclid, satellite de l’ESA, qui sera lancé en 2020, ou la mission Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST) de la NASA, consacrée à l’énergie noire et aux exoplanètes (~ 2025-2030 ?). Au sol, le LSST, ou Large Synoptic Survey Telescope, un 8 m à très grand champ situé au Chili, et le SKA, ou Square Kilometer Array, un réseau d’antennes radio basses fréquences, situé à la fois en Australie et en Afrique du Sud, selon la fréquence d’observation, entre 2 cm et 6 m de longueur d’onde. Les cinq principaux outils pour obtenir l’équation d’état de l’énergie noire, et donc sa nature, sont les lentilles faibles (le cisaillement cosmique), les supernovae de type Ia, les BAO, les Redshift Space Distorsions (ou RSD), et les amas de galaxies.
D’autre part, la présence de structures en fonction du temps permettra de mesurer le taux de leur croissance, et donc de tester la gravité modifiée. Il est aussi possible de mieux connaître l’origine des structures cosmiques, donc de tester l’inflation, en améliorant d’un facteur 20 l’index spectral de la distribution en échelles, ou l’amplitude du spectre de puissance, les non-gaussianités, etc. Tous les paramètres cosmologiques sont enchevêtrés dans plusieurs modèles, et il est important de mesurer plus précisément la constante de Hubble, dont la valeur dérivée du fonds cosmologique micro-onde est en tension avec la détermination optique à partir des céphéides. Le SKA pourra en avoir une détermination indépendante, grâce aux mégamasers dans les galaxies par exemple. Le SKA pourra déterminer les BAO avec des traceurs complètement différents des galaxies optiques (biais vers les amas de galaxies), i.e. avec les galaxies riches en gaz, qui se trouvent plutôt entre les amas. Le LSST aura un aspect très riche dans le domaine variable, il fera une cartographie globale du ciel tous les trois jours, et publiera 1 à 2 millions d’alertes par nuit pour les objets variables.
