Deux fois par jour, sept jours par semaine, de février à novembre, deux chercheurs se sont superposés avec des sous-vêtements thermiques, des vêtements en molleton, en flanelle, des gants doubles, des chaussettes doubles, une combinaison matelassée et des parkas rouges bouffis, se momifiant jusqu'à ce qu'ils ressemblent à deux hommes Michelin. Puis ils sortent, échangeant la chaleur et les commodités modernes d’une station scientifique (baby-foot, centre de fitness, cafétéria ouverte 24h / 24) contre un paysage sans relief de moins de 100 degrés Fahrenheit, plus plat que le Kansas et l’un des plus froids de la planète. Ils marchent dans l'obscurité sur près d'un kilomètre, à travers un plateau de neige et de glace, jusqu'à ce qu'ils s'aperçoivent, sur le fond d'étoiles plus abondantes qu'aucun observateur d'arrière-cour n'a jamais vu, la silhouette du disque géant du télescope du pôle Sud., où ils se joignent à un effort mondial pour résoudre probablement la plus grande énigme de l’univers: de quoi est constituée la majeure partie.
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Pendant des milliers d'années, notre espèce a étudié le ciel nocturne et s'est demandée s'il y avait autre chose. L'année dernière, nous avons célébré le 400e anniversaire de la réponse de Galileo: Oui. Galileo a formé un nouvel instrument, le télescope, sur le ciel et a vu des objets qu'aucune autre personne n'avait encore vus: des centaines d'étoiles, des montagnes sur la Lune, des satellites de Jupiter. Depuis lors, nous avons trouvé plus de 400 planètes autour d'autres étoiles, 100 milliards d'étoiles dans notre galaxie, des centaines de milliards de galaxies au-delà de la nôtre, même le faible rayonnement qui fait écho au Big Bang.
Les scientifiques pensent maintenant que même ce recensement extravagant de l'univers pourrait être aussi démodé que le cosmos des cinq planètes que Galilée a hérité des anciens. Les astronomes ont rassemblé des preuves que ce que nous avons toujours considéré comme l'univers réel - moi, vous, ce magazine, planètes, étoiles, galaxies, toute la matière dans l'espace - ne représente que 4% de ce qui existe réellement. Le reste, ils appellent, faute de mieux, sombre: 23% est ce qu’ils appellent la matière noire et 73% est encore plus mystérieux, qu’ils appellent énergie noire.
"Nous avons un inventaire complet de l'univers", a déclaré Sean Carroll, cosmologiste du California Institute of Technology, "et cela n'a aucun sens."
Les scientifiques ont quelques idées sur ce que pourrait être la matière noire - des particules exotiques et encore hypothétiques - mais ils n’ont aucune idée de l’énergie noire. En 2003, le Conseil national de la recherche a classé «Quelle est la nature de l’énergie noire?» Comme l’un des problèmes scientifiques les plus pressants des décennies à venir. Le responsable du comité qui a rédigé le rapport, le cosmologiste de l'Université de Chicago, Michael S. Turner, va plus loin et classe l'énergie noire comme "le mystère le plus profond de toute la science".
L'effort pour le résoudre a mobilisé une génération d'astronomes pour repenser la physique et la cosmologie afin de rivaliser et peut-être de dépasser la révolution inaugurée par Galilée lors d'une soirée d'automne à Padoue. Ils sont en train de composer avec une profonde ironie: c'est la vue elle-même qui nous a aveuglés à presque tout l'univers. Et la reconnaissance de cet aveuglement, à son tour, nous a inspiré à nous demander, comme si pour la première fois: quel est ce cosmos que nous appelons la maison?
Les scientifiques sont parvenus à un consensus dans les années 1970 sur le fait qu'il y avait plus dans l'univers que ce que l'on pourrait voir. Dans des simulations informatiques de notre galaxie, la Voie lactée, les théoriciens ont constaté que le centre ne tiendrait pas - en nous basant sur ce que nous pouvons en voir, notre galaxie n’a pas assez de masse pour tout maintenir en place. Lorsqu’il tourne, il doit se désintégrer, projetant des étoiles et du gaz dans toutes les directions. Soit une galaxie spirale telle que la Voie Lactée enfreint les lois de la gravité, soit la lumière qui en émane - des immenses nuages de gaz et des myriades d’étoiles - est une indication inexacte de la masse de la galaxie.
Mais que se passe-t-il si une partie de la masse d'une galaxie ne rayonne pas de lumière? Si les galaxies spirales contenaient suffisamment de masse mystérieuse, elles pourraient alors obéir aux lois de la gravité. Les astronomes ont surnommé la masse invisible «matière noire».
«Personne ne nous a jamais dit que toute la matière rayonnait», a déclaré Vera Rubin, astronome dont les observations sur les rotations de galaxies ont révélé la présence de matière noire. "Nous avons juste supposé que c'était le cas."
L’effort de compréhension de la matière noire a défini une grande partie de l’astronomie pour les deux prochaines décennies. Les astronomes ne savent peut-être pas ce qu'est la matière noire, mais leur présence leur a permis de poursuivre d'une nouvelle manière une question éternelle: quel est le destin de l'univers?
Ils savaient déjà que l'univers est en expansion. En 1929, l'astronome Edwin Hubble avait découvert que des galaxies lointaines s'éloignaient de nous et que plus elles s'éloignaient, plus elles semblaient reculer rapidement.
C'était une idée radicale. Au lieu de la nature morte immuable, immuable et éternelle, que l’univers semblait être, elle était en fait vivante dans le temps, comme un film. Rembobinez le film de l'expansion et l'univers atteindra finalement un état de densité et d'énergie infinies - ce que les astronomes appellent le Big Bang. Mais que faire si vous appuyez sur avance rapide? Comment l'histoire finirait-elle?
L'univers est plein de matière, et la matière attire d'autres matières par gravité. Les astronomes ont estimé que l'attrait mutuel de toute cette matière devait ralentir l'expansion de l'univers. Mais ils ne savaient pas quel serait le résultat final. L'effet de gravitation serait-il si puissant que l'univers s'étendrait finalement sur une certaine distance, s'arrêterait et s'inverserait, comme une balle lancée dans les airs? Ou serait-il si léger que l'univers échapperait à son emprise et ne cesserait jamais de s'étendre, comme une fusée quittant l'atmosphère de la Terre? Ou vivions-nous dans un univers extrêmement équilibré, dans lequel la gravité assure un taux d'expansion des Goldilocks ni trop vite ni trop lentement - de sorte que l'univers finirait par s'arrêter virtuellement?
En supposant que la matière noire soit présente et que la loi de la gravitation soit universelle, deux équipes d'astrophysiciens, l'une dirigée par Saul Perlmutter du Lawrence Berkeley National Laboratory, l'autre de Brian Schmidt de l'Australian National University, ont entrepris de déterminer l'avenir. de l'univers. Au cours des années 1990, les équipes rivales ont analysé de près un certain nombre d'étoiles explosées, ou supernovas, en utilisant ces objets lointains inhabituellement brillants et éphémères pour jauger la croissance de l'univers. Ils savaient à quel point les supernovas devraient apparaître brillamment à différents endroits de l'univers si le taux d'expansion était uniforme. En comparant la luminosité des supernovas, les astronomes ont alors pensé pouvoir déterminer le ralentissement de l'expansion de l'univers. Mais à la surprise des astronomes, quand ils ont regardé jusqu'à la moitié de l'univers, à six ou sept milliards d'années-lumière de distance, ils ont découvert que les supernovas n'étaient pas plus brillantes - et donc plus proches que prévu. Ils étaient plus faibles, c'est-à-dire plus distants. Les deux équipes ont conclu que l'expansion de l'univers ne ralentissait pas. Ça accélère.
L'implication de cette découverte était capitale: cela signifiait que la force dominante dans l'évolution de l'univers n'était pas la gravité. C'est ... autre chose. Les deux équipes ont annoncé leurs conclusions en 1998. Turner a surnommé le «quelque chose»: l'énergie noire. Ça a collé. Depuis lors, les astronomes ont poursuivi le mystère de l'énergie noire jusqu'aux extrémités de la Terre - littéralement.
«Le pôle Sud possède l'environnement le plus rude sur Terre, mais aussi le plus bénin», déclare William Holzapfel, astrophysicien de l'Université de Californie à Berkeley, qui était le chercheur principal sur place du télescope du pôle Sud (SPT) lors de ma visite.
Il ne faisait pas allusion à la météo, même si durant la semaine de Noël au Nouvel An, au début de l'été dans l'hémisphère sud, le soleil brillait 24 heures sur 24, les températures étaient à peine inférieures à 10 degrés et un jour, même à zéro. ), et le vent était généralement calme. Holzapfel a fait le trajet depuis la station Amundsen-Scott South Pole de la National Science Foundation (à quelques encablures du site traditionnel du pôle proprement dit, marqué d'un pôle) jusqu'au télescope vêtu d'un jean et de chaussures de course. Un après-midi, le laboratoire du télescope était si chaud que l'équipage ouvrit une porte.
Mais du point de vue de l'astronome, ce n'est que lorsque le soleil se couche - de mars à septembre - que le pôle Sud devient «bénin».
«Cela fait six mois de données ininterrompues», déclare Holzapfel. Pendant les 24 heures d'obscurité de l'automne et de l'hiver austral, le télescope fonctionne sans arrêt dans des conditions impeccables pour l'astronomie. L'atmosphère est mince (le pôle est à plus de 9 300 pieds d'altitude, dont 9 000 de glace). L'atmosphère est également stable en raison de l'absence des effets de réchauffement et de refroidissement d'un soleil levant et couchant; le pôle a les vents les plus calmes de la planète et souffle presque toujours de la même direction.
Peut-être le plus important pour le télescope, l’air est exceptionnellement sec; techniquement, l'Antarctique est un désert. (Les mains gercées peuvent prendre des semaines à guérir, et la transpiration n’est pas vraiment un problème d’hygiène. La limitation à deux averses par semaine pour économiser l’eau ne pose donc pas de problème. Comme l’a dit un ancien combattant du pôle, De retour aux douanes à Christchurch [Nouvelle-Zélande], vous aurez besoin d’une douche. ») Le SPT détecte les micro-ondes, une partie du spectre électromagnétique particulièrement sensible à la vapeur d’eau. L’air humide peut absorber les micro-ondes et les empêcher d’atteindre le télescope, et l’humidité émet son propre rayonnement, ce qui pourrait être interprété comme un signal cosmique.
Pour minimiser ces problèmes, les astronomes qui analysent les micro-ondes et les ondes submillimétriques ont fait du pôle Sud une seconde maison. Leurs instruments résident dans le secteur obscur, un groupe restreint de bâtiments où la lumière et d’autres sources de rayonnement électromagnétique sont réduites au minimum. (À proximité se trouvent le secteur calme, pour la recherche en sismologie, et le secteur de l'air pur, pour les projets climat.)
Les astronomes aiment à dire que pour des conditions d'observation plus parfaites, ils devraient se rendre dans l'espace extra-atmosphérique - une proposition exponentiellement plus chère, et que la NASA n'aime généralement pas poursuivre à moins que la science ne puisse être facilement réalisée sur Terre. (Selon un conseiller de la NASA, un satellite à énergie noire fonctionne depuis 1999, et l'année dernière, il est «revenu à la case départ». Au moins sur Terre, si quelque chose ne va pas avec un instrument, vous ne le faites pas. t besoin de commander une navette spatiale pour le réparer.
Les États-Unis ont maintenu leur présence au pôle toute l'année depuis 1956 et, à ce jour, le programme antarctique américain de la National Science Foundation est devenu une science. Jusqu'en 2008, la station était logée dans un dôme géodésique dont la couronne est encore visible au-dessus de la neige. La nouvelle station de base ressemble plus à un petit bateau de croisière qu’à un avant-poste éloigné et peut accueillir plus de 150 personnes, le tout dans des quartiers privés. À travers les hublots qui bordent les deux étages, vous pouvez contempler un horizon aussi hypnotisé que n'importe quel océan. La nouvelle station repose sur des ascenseurs qui, à mesure que la neige s'accumule, lui permettent de faire deux étages complets.
Les chutes de neige dans cette région ultra-aride sont peut-être minimes, mais celles qui arrivent des côtes du continent peuvent encore causer des dégâts, créant ainsi l'une des tâches les plus banales pour l'équipe du SPT qui passe l'hiver. Une fois par semaine, pendant les mois sombres, lorsque la population de la station diminue à environ 50 personnes, les deux chercheurs SPT sur site doivent monter dans le plat à micro-ondes du télescope, d'une largeur de 12 mètres, et le nettoyer. Le télescope recueille des données et les envoie aux ordinateurs de bureau de chercheurs distants. Les deux «passionnés d’hiver» passent leurs journées à analyser les données, comme s’ils étaient chez eux. Mais lorsque le télescope rencontre un problème et que les alarmes de leurs ordinateurs portables retentissent, ils doivent comprendre le problème: rapidement.
«Une heure d'indisponibilité représente des milliers de dollars de temps d'observation perdu», a déclaré Keith Vanderlinde, l'un des deux hivers restants de 2008. «Il y a toujours des petites choses. Un ventilateur va casser car il fait si sec là-bas, toute la lubrification s'en va. Et puis l'ordinateur va surchauffer et s'éteindre, et tout à coup, nous sommes en panne et nous ne savons pas pourquoi. »À ce stade, l'environnement pourrait ne pas sembler aussi« bénin »après tout. Aucun vol ne va ou va vers le pôle Sud de mars à octobre (l'huile moteur d'un avion gélatiniserait), donc si l'hiver ne peut pas réparer ce qui est brisé, il reste brisé - ce qui n'a pas encore eu lieu.
Plus que la plupart des sciences, l’astronomie dépend du sens de la vue; avant que les astronomes puissent réinventer l'univers dans son ensemble, ils doivent d'abord comprendre comment percevoir les parties sombres. Savoir ce qu'est la matière noire aiderait les scientifiques à réfléchir à la structure de l'univers. Savoir ce que fait l'énergie noire aiderait les scientifiques à réfléchir à l'évolution de cette structure au fil du temps et à son évolution future.
Les scientifiques ont quelques candidats pour la composition de la matière noire - des particules hypothétiques appelées neutrinos et axions. Pour l'énergie noire, toutefois, le défi consiste à comprendre non pas ce que c'est, mais comment c'est. Les astronomes veulent en particulier savoir si l’énergie noire change dans l’espace et dans le temps, ou si elle est constante. Une façon de l'étudier consiste à mesurer les oscillations acoustiques dites baryoniques. Alors que l'univers en était encore à ses balbutiements, à peine 379 000 ans, il se refroidissait suffisamment pour que les baryons (particules constituées de protons et de neutrons) se séparent des photons (paquets de lumière). Cette séparation a laissé une empreinte - appelée le fond cosmique à micro-ondes - qui peut encore être détectée aujourd'hui. Cela inclut les ondes sonores ("oscillations acoustiques") qui parcouraient l'univers naissant. Les pics de ces oscillations représentent des régions légèrement plus denses que le reste de l'univers. Et comme la matière attire la matière par gravité, ces régions se sont encore densifiées à mesure que l'univers vieillissait, se fusionnant d'abord dans les galaxies, puis dans des amas de galaxies. Si les astronomes comparent les oscillations de fond d'origine micro-ondes cosmiques avec la distribution des galaxies à différents stades de l'histoire de l'univers, ils peuvent mesurer le taux d'expansion de l'univers.
Une autre approche de la définition de l'énergie noire fait appel à une méthode appelée lentille gravitationnelle. Selon la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein, un faisceau de lumière traversant l'espace semble se plier sous l'effet de l'attraction gravitationnelle de la matière. (En fait, c'est l'espace lui-même qui se plie et la lumière accompagne la promenade.) Si deux groupes de galaxies se trouvent le long d'une même ligne de vision, le groupe de premier plan agira comme un objectif qui déforme la lumière provenant du groupe d'arrière-plan. Cette distorsion peut indiquer aux astronomes la masse du groupe de premier plan. En échantillonnant des millions de galaxies dans différentes parties de l'univers, les astronomes devraient être en mesure d'estimer la vitesse à laquelle les galaxies se sont regroupées au fil du temps, et cette vitesse leur indiquera à quelle vitesse l'univers s'est développé à différents moments de son histoire.
Le télescope du pôle Sud utilise une troisième technique, appelée effet Sunyaev-Zel'dovich, du nom de deux physiciens soviétiques, qui s’inspire du fond diffus cosmologique. Si un photon de ce dernier interagit avec un gaz chaud dans un cluster, il subit une légère augmentation d'énergie. Détecter cette énergie permet aux astronomes de cartographier ces groupes et de mesurer l'influence de l'énergie noire sur leur croissance tout au long de l'histoire de l'univers. C'est du moins l'espoir. «Beaucoup de gens dans la communauté ont développé ce que je pense est un scepticisme sain. Ils disent: «C'est génial, mais montre-nous l'argent», a déclaré Holzapfel. "Et je pense que d'ici un an ou deux, nous serons en mesure de le faire."
L'équipe SPT se concentre sur les amas de galaxies, car ce sont les plus grandes structures de l'univers, souvent composées de centaines de galaxies: elles représentent un million de milliards de fois la masse du Soleil. À mesure que l'énergie noire pousse l'univers à s'étendre, les grappes de galaxies auront plus de mal à se développer. Ils deviendront plus distants les uns des autres et l'univers deviendra plus froid et plus solitaire.
Les amas de galaxies "ressemblent en quelque sorte aux canaris d'une mine de charbon en termes de formation de structures", explique Holzapfel. Si la densité de la matière noire ou les propriétés de l'énergie noire devaient changer, l'abondance des amas «serait la première chose à modifier». Le télescope du pôle Sud devrait pouvoir suivre les amas de galaxies au fil du temps. «Vous pouvez dire: il y a tant de milliards d'années, combien y avait-il de clusters et combien en a-t-il maintenant?», A déclaré Holzapfel. "Et ensuite, comparez-les à vos prédictions."
Pourtant, toutes ces méthodes viennent avec une mise en garde. Ils supposent que nous comprenons suffisamment la gravité, qui est non seulement la force opposée à l'énergie noire, mais aussi le fondement même de la physique depuis quatre siècles.
Vingt fois par seconde, un haut laser dans les montagnes de Sacramento, au Nouveau-Mexique, vise une impulsion de lumière sur la Lune, à 239 000 milles. La cible du faisceau est l’un des trois réflecteurs de la taille d’une valise que les astronautes d’Apollo ont plantés sur la surface lunaire il ya quatre décennies. Les photons du faisceau rebondissent sur le miroir et retournent au Nouveau-Mexique. Durée totale du trajet aller et retour: 2, 5 secondes et plus.
Ce "plus ou moins" fait toute la différence. En effectuant un chronométrage de la vitesse de la lumière, les chercheurs de l’opération de télémétrie au laser lunaire (APOLLO) de l’observatoire d’Apache Point peuvent mesurer la distance Terre-Lune à tout moment et cartographier l’orbite de la lune avec une précision exquise. Comme dans l'histoire apocryphe de Galilée larguant des balles de la tour penchée de Pise pour tester l'universalité de la chute libre, APOLLO traite la Terre et la Lune comme deux balles tombant dans le champ gravitationnel du Soleil. Mario Livio, astrophysicien à l'Institut des sciences du télescope spatial à Baltimore, parle d'une «expérience absolument incroyable». Si l'orbite de la Lune présente le moindre écart par rapport aux prédictions d'Einstein, les scientifiques pourraient devoir repenser ses équations - et peut-être même le existence de matière noire et d'énergie noire.
«Jusqu'à présent, Einstein tient bon», déclare l'un des observateurs principaux d'APOLLO, l'astronome Russet McMillan, alors que son projet d'une durée de cinq ans a dépassé la moitié.
Même si Einstein ne tenait pas la route, les chercheurs devraient d'abord éliminer d'autres possibilités, telles qu'une erreur de mesure de la masse de la Terre, de la Lune ou du Soleil, avant de reconnaître que la relativité générale nécessitait un correctif. Même dans ce cas, les astronomes savent qu’ils tiennent la gravité pour acquise à leurs risques et périls. Ils ont déduit l'existence de la matière noire en raison de ses effets gravitationnels sur les galaxies et l'existence de l'énergie noire en raison de ses effets anti-gravitationnels sur l'expansion de l'univers. Que se passe-t-il si l'hypothèse sous-jacente à ces deux déductions - que nous savons comment fonctionne la gravité - est fausse? Une théorie de l'univers peut-elle être encore plus étrange qu'une théorie posant matière noire et énergie noire pouvant expliquer l'évidence? Pour le savoir, les scientifiques testent la gravité non seulement à travers l'univers, mais également sur toute la surface de la table. Jusqu'à récemment, les physiciens n'avaient pas mesuré la gravité à des distances extrêmement proches.
«Etonnant, n'est-ce pas?», Déclare Eric Adelberger, coordinateur de plusieurs expériences de gravité se déroulant dans un laboratoire de l'Université de Washington à Seattle. "Mais ce ne serait pas étonnant si vous essayiez de le faire", si vous essayiez de tester la gravité à des distances inférieures à un millimètre. Pour tester la gravité, il ne suffit pas de rapprocher deux objets et de mesurer leur attrait. Toutes sortes d'autres choses peuvent exercer une influence gravitationnelle.
«Il y a du métal ici», dit Adelberger en désignant un instrument proche. «Il y a une colline par ici» - faisant un signe de la main en passant devant le mur de béton qui entoure le laboratoire. «Il y a un lac là-bas.» Il y a aussi le niveau de la nappe phréatique dans le sol, qui change chaque fois qu'il pleut. Ensuite, il y a la rotation de la Terre, la position du Soleil, la matière noire au cœur de notre galaxie.
Au cours de la dernière décennie, l’équipe de Seattle a mesuré l’attraction gravitationnelle entre deux objets à des distances de plus en plus petites, jusqu’à 56 microns (ou 1/500 de pouce), histoire de s’assurer que les équations de gravité de Einstein sont valables aux distances les plus courtes., aussi. Jusqu'à présent, ils le font.
Mais même Einstein a reconnu que sa théorie de la relativité générale n'expliquait pas complètement l'univers. Il a passé les 30 dernières années de sa vie à essayer de concilier sa physique du très grand avec la physique du tout petit - la mécanique quantique. Il a échoué.
Les théoriciens ont proposé toutes sortes de possibilités pour tenter de réconcilier la relativité générale avec la mécanique quantique: univers parallèles, univers en collision, univers bulle, univers avec dimensions supplémentaires, univers qui se reproduisent éternellement, univers allant de Big Bang à Big Crunch en Big Coup.
Adam Riess, un astronome qui a collaboré avec Brian Schmidt à la découverte de l'énergie noire, dit qu'il regarde tous les jours sur un site Internet (xxx.lanl.gov/archive/astro-ph) où les scientifiques publient leurs analyses pour voir quelles sont les nouvelles idées. là-bas. «La plupart d’entre eux sont plutôt bizarres», dit-il. "Mais il est possible que quelqu'un présente une théorie profonde."
Malgré tous ses progrès, l’astronomie s’est révélée être une hypothèse erronée, bien que raisonnable: ce que vous voyez est ce que vous obtenez. Maintenant, les astronomes doivent s’adapter à l’idée que l’univers ne nous appartient pas - dans l’ordre général des choses, notre espèce, notre planète, notre galaxie et tout ce que nous avons vu, comme le physicien théoricien Lawrence Krauss de l’Arizona State University a dit: "un peu de pollution."
Pourtant, les cosmologues ne sont pas découragés. «Les problèmes vraiment difficiles sont excellents», déclare Michael Turner, «car nous savons qu'ils auront besoin d'une nouvelle idée folle», a déclaré Andreas Albrecht, cosmologiste à l'Université de Californie à Davis, lors d'une récente conférence sur l'énergie noire: "Si vous me présentiez le calendrier de l'histoire des sciences et que je pouvais choisir n'importe quel moment et domaine, voici où je voudrais être."
Richard Panek a écrit à propos d'Einstein pour Smithsonian en 2005. Son livre sur la matière noire et l'énergie noire paraîtra en 2011.
Michael Turner a inventé le terme "énergie noire" en 1998. Personne ne sait ce que c'est. (Gracieuseté de Michael Turner) 
Les scientifiques travaillant au pôle Sud restent dans une installation reposant sur des échasses soulevées par l'accumulation de neige. (Keith Vanderlinde / Fondation nationale des sciences) 
Dana Hrubes, ingénieure, ajuste une batterie dans les installations du pôle Sud. (Calee Allen / Fondation nationale des sciences) 
En l'absence de vols aériens au cours de la moitié la plus sombre de l'année, les chercheurs se débrouillent seuls en faisant pousser des légumes frais sous une lumière artificielle. (Brien Barnett / Le Soleil Antarctique) 
Loin de la lumière et plongé dans des ténèbres de plusieurs mois, le télescope du pôle Sud de l'Antarctique est l'un des meilleurs endroits sur Terre pour l'observation du reste de l'univers. (Keith Vanderlinde / Fondation nationale des sciences) 
Pour résumer, l'univers a commencé avec le Big Bang il y a près de 14 milliards d'années, s'est rapidement gonflé et continue de se développer aujourd'hui. (Équipe scientifique NASA / WMAP) 
Selon les scientifiques, plutôt que de ralentir, l'expansion s'est accélérée, tirée par l'énergie noire. Cette carte des points chauds à travers l'univers infantile montre où la matière s'est ensuite concentrée et a donné naissance à des galaxies. (Équipe scientifique NASA / WMAP) 
Des astronomes comme Russet McMillan utilisent la gravité dans leur quête de l'énergie noire. (Gretchen Van Doren) 
Des scientifiques de l'observatoire Apache Point, au Nouveau-Mexique, dirigent à plusieurs reprises un faisceau laser sur la Lune et planifient le retour de la lumière sur la Terre, ce qui leur confère une distance d'un millimètre près. (Gretchen Van Doren / Consortium de recherche astrophysique) 
La mesure de l’attraction gravitationnelle entre la Terre et la Lune aide les astronomes à définir l’énergie sombre. (Tom Murphy) 
Les astronautes ont placé ce réflecteur sur la lune en 1969. (NASA)
