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Dans le désert d'Atacama, au Chili, se dresse un télescope qui ne regarde pas les étoiles, mais la lumière la plus ancienne de l'Univers : le fond diffus cosmologique. Cette lumière voyage vers nous depuis près de 14 milliards d'années, depuis que l'Univers est devenu transparent. En chemin, elle traverse des nuages de gaz chaud autour des galaxies. Les électrons de ce gaz poussent légèrement les photons, comme le vent qui souffle sur du pollen en vol. Cela modifie un tout petit peu la température de la lumière : par endroits, elle devient plus chaude de quelques millionièmes de degré, ailleurs plus froide.

Si l'on superpose cette carte de températures à une carte de la répartition des galaxies, un motif apparaît. Là où les galaxies sont nombreuses, le gaz se déplace vers elles, attiré par leur gravité, et la lumière qui en provient présente un léger décalage. Les astronomes ont utilisé les données du télescope ACT et du nouveau relevé DESI, qui a mesuré les distances de millions de galaxies et de quasars. En combinant ces données, ils ont pour la première fois observé ces flux non seulement autour de galaxies rouges massives, mais aussi autour de galaxies bleues plus légères et de quasars brillants.

Cette carte des courants est un nouvel outil. Auparavant, les astronomes ne pouvaient voir que là où la matière s'accumulait, mais pas comment elle se déplaçait. Désormais, le mouvement est visible. Cela aide à peser la matière noire invisible, qui attire tout par sa gravité, et à vérifier s'il y a eu, au tout début, des irrégularités laissées par le Big Bang. Les premières mesures ont déjà fourni la limite la plus précise à ce jour sur ces irrégularités.

Le télescope dans le désert regarde vers le passé, et la carte des galaxies vers le présent. Leur combinaison montre comment l'Univers s'écoulait et s'écoule, comment des rivières invisibles de gaz et de galaxies poursuivent leur chemin sous l'effet de la gravité.

Résumé original

tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2604.04867

Joint analyses of high-resolution CMB temperature maps with galaxy surveys provide a unique way to reconstruct the radial velocity field of the underlying matter distribution via the kinematic Sunyaev-Zeldovich (kSZ) effect. Using data from the Atacama Cosmology Telescope (ACT) DR6 and the Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) DR2, we present radial velocity reconstructions for luminous red galaxies (LRGs), emission-line galaxies (ELGs), and quasars (QSOs). Leveraging the spectroscopic data, we are able to reliably model the foreground contamination and report a negligible impact on our main observables. We detect the velocity-galaxy cross-correlation at $$17.0\sigma$$ for LRGs, and for the first time, at $$8.3\sigma$$ for ELGs and $$6.8\sigma$$ for QSOs. We further report the first detection of the velocity-velocity correlation using LRGs at $$3.1\sigma$$, as well as the highest cumulative detection of the kSZ effect to date at $$20.8 \sigma$$. Similarly to previous results, we find a lower amplitude of the kSZ signal compared to our fiducial halo model prediction and electron profile assuming a Battaglia profile. Combining these new observables, we obtain constraints on local-type primordial non-Gaussianity (PNG): $$f_{\rm NL}^{\rm loc} = 15.9_{-34.4}^{+34.6}$$ at 68\% confidence, which represents the tightest constraint to date derived from the velocity field. The measurements presented here already exhibit lower noise on a per-mode basis than the galaxy auto-correlation on the largest scales, $$k<0.004~\rm{Mpc^{-1}}$$, highlighting the key role these observables will play in the context of future CMB experiments such as the Simons Observatory.