BOSS (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey) est l’un des quatre sondages du programme SDSS-III (Sloan Digital Sky Survey) planifié pour 5 ans entre 2009 et 2014. Le projet SDSS-III est l’extension naturelle des sondages SDSS (2000-2005) et SDSS-II (2005-2008), qui ont apporté d’énormes contributions dans le domaine de l’astronomie, des larges structures de l’Univers aux propriétés des galaxies en passant par l’évolution des quasars, incluant des mesures de précision et de nombreuses découvertes.

SDSS a aussi été le pionnier d’une nouvelle méthode de mesure précise de l’histoire cosmique de l’Univers avec la découverte de la signature des oscillations acoustiques (BAO) dans le regroupement des galaxies. Les ondes de pression qui se sont propagées dans le plasma chaud de l’Univers primordial, puis qui se sont figées après la recombinaison, laissent une empreinte dans la matière (matière noire, galaxies et gaz intergalactique) à une échelle caractéristique. La mesure de cette échelle caractéristique à différents redshifts permet de contraindre l’histoire de l’évolution de l’Univers et donc les propriétés de l’énergie noire.

L’expérience BOSS se propose de cartographier la distribution tridimensionnelle de 1.5 millions de galaxies rouges (LRG) entre 0.2 < z < 0.8, fournissant une mesure définitive de l’échelle des oscillations acoustiques à bas redshift (z < 0.7), ainsi que le sondage du milieu intergalactique à travers la ligne de visée de 160 000 quasars situés entre 2.3 < z < 2.8, innovant une nouvelle méthode de mesure des oscillations acoustiques à haut redshift.

BOSS, avec son relevé sur un champ de vue de 10 000 deg2, permettra de contraindre les propriétés de l’énergie noire, la courbure de l’espace et la constante de Hubble H0, et représentera, grâce à ses redshifts spectrométriques, un outil puissant, le meilleur en BAO à bas redshift pour les dix prochaines années, et parfaitement complémentaire au futur Large Synoptic Survey Télescope (LSST) qui contraindra les mesures BAO à des redshifts intermédiaires en utilisant des reshifts photométriques. BOSS exploite le télescope large champ de vue de 2.5 mètres de diamètre de la fondation Sloan, situé à l’observatoire Apache Point au Nouveau Mexique (EU), doté de spectrographes haute résolution.

Le projet BOSS regroupe une large communauté internationale de scientifiques, dans laquelle les chercheurs français souhaitent jouer un rôle majeur sur la mesure des BAO dans les années à venir. Au CPPM, nous sommes particulièrement impliqués sur l’observation des galaxies, avec un accent porté sur la sélection des galaxies à raies d’émission qui seront les cibles des futurs grands sondages comme BigBOSS, et pour lequel nous entretenons une collaboration étroite avec le LAM. 

Un deuxième pan de notre activité concerne une mesure géométrique originale des paramètres cosmologiques grâce à l’étude des paires de galaxies. En effet l’anisotropie moyenne des paires de galaxies distantes peut être utilisée comme observable géométrique afin de contraindre l’abondance et la nature de l’énergie noire de l’Univers, comme proposé par nos collègues du CPT.