Table des matières

• Avant-propos
• Chapitre 1 : Remonter le temps et observer l'Univers Jeune
  • Le télescope, une machine à remonter le temps
  • L'horizon de notre univers
  • Horizon et expansion de l'univers
  • Plusieurs distances vers l'univers lointain
  • Le paradoxe d'Olbers
    • Les fluctuations initiales
    • Le développement des structures
    • La formation des galaxies requiert l'existence d'une matière peu ordinaire
    • Mais comment s'effondrent les structures de différentes tailles ?
  • L'évolution des galaxies : reportage en direct
  • Que de galaxies bleues, à grand décalage spectral !
  • Une surprenante inversion d'échelle
    • Les astronomes, archéologues des galaxies
    • D'où viennent les halos stellaires ?
• Chapitre 2 : Les bébés galaxies dans leur cocon
  • À la recherche des galaxies lointaines
  • Grandes cartographies Lyman-α
  • Distribution d'énergie dans une galaxie
  • Nature de la poussière
  • De grosses molécules jouent le rôle de petits grains de poussière
  • Des galaxies plus ou moins poussiéreuses
  • Un moyen de détecter les galaxies lointaines : les ondes millimétriques
  • Les résultats de la recherche en millimétrique
  • Le début de l'histoire...
  • Et toujours des questions sans réponse
• Chapitre 3 : À la source des trous noirs
  • Qu'est-ce qu'un trou noir ?
  • Les trous noirs de type galactique existent-ils ?
  • Trous noirs et galaxies
  • Combien y a-t-il de trous noirs dans l'univers ?
  • Comment grandit un trou noir ?
  • Premiers trous noirs dans l'univers jeune et trous noirs de masse intermédiaire
  • Trous noirs binaires et leur possible observation
  • L'observation des trous noirs binaires nous renseignerait sur la démographie des trous noirs
  • Activité des trous noirs : « downsizing »
  • Phénomènes d'autorégulation
  • Et si c'était l'inverse ?
  • Pour conclure...
• Chapitre 4 : Scénarios de formation des galaxies
  • Formation des structures : « top-down » ou « bottom-up » ?
  • Formation des structures par fusion
  • Plusieurs scénarios pour les galaxies
  • L'évolution séculaire des galaxies
  • Les effets d'environnement
  • Bimodalité entre galaxies rouges et bleues
  • Le cas des elliptiques naines, ou naines sphéroïdales
• Chapitre 5 : Le problème de la matière noire
  • Structuration à grande échelle : les succès du modèle de matière noire froide CDM (cold dark matter)
  • Les oscillations baryoniques : autre succès du modèle CDM
  • La matière visible suit-elle la matière noire ? Le biais
  • Matière noire et relations d'échelles entre les galaxies : loi de Tully-Fisher pour les spirales
  • Matière noire et plan fondamental pour les galaxies elliptiques
  • Le rapport entre masse noire et masse visible a-t-il évolué au cours du temps ?
  • Premier grand problème du modèle CDM : les cuspides
  • Deuxième grand problème du modèle CDM : le moment angulaire
  • Troisième grand problème du modèle CDM : les halos satellites
  • Mais qu'est-ce que la matière noire?
• Chapitre 6 : Comment résoudre les problèmes, et avec quels instruments ?
  • Les succès, les problèmes : état des lieux
  • Des particules de matière noire en auto-interaction, ou en collision ?
  • Première piste : une meilleure connaissance des processus baryoniques complexes
  • Gravité modifiée
  • Problème de MOND dans les amas de galaxies
  • MOND et la formation des galaxies
  • Instruments futurs : ALMA, JWST, ELT, SKA…
• Glossaire