Crêpe de Zeldovitch

La notion théorique de crêpe de Zeldovitch se rapporte à une condensation gazeuse issue d’une fluctuation de la densité primordiale ayant suivi le Big Bang. En 1970, Iakov Zeldovitch montra que pour un ellipsoïde gazeux d’échelle supergalactique, on pouvait recourir à une approximation permettant de modéliser que l’effondrement de la matière se produit plus rapidement selon le petit axe, ce qui donne la forme résultante d’une crêpe[1].

Cette approximation suppose que l’ellipsoïde gazeux est suffisamment grand pour que l’effet de la pression soit négligeable et qu’il suffise de considérer l’attraction gravitationnelle. C’est-à-dire que l’effondrement du gaz n’est pas perturbé par une pression extérieure significative. Cette supposition est valable spécialement si l’effondrement s’est produit avant l’ère cosmologique de la recombinaison qui a résulté de la formation des atomes d’hydrogène[2].

En 1989, Zeldovitch et S. F. Shandarin ont montré que le dépassement initial de la densité de fluctuation de champs gaussiens aléatoires a pour résultat une « crêpe dense, des filaments et un agglomérat compact de matière. »[3]. Ce modèle est connu sous le nom de modèle descendant de formation galactique, dans lequel les fragmentations de condensations supergalactiques deviennent des protogalaxies[4]. La formation de concentrations planes comprimerait le gaz par des ondes de choc générées pendant l’effondrement, en augmentant la température[5].

À un niveau supérieur, l’effondrement des plus grandes structures selon l’Approximation de Zeldovitch est connu sous le nom de « crêpes de seconde génération », ou « supercrêpes ». À un niveau encore supérieur, il existe une transition vers un modèle de regroupement hiérarchique dans lequel existe une hiérarchie des structures d’effondrement. L'Approximation de Zeldovitch Tronquée a permis l’application de la méthode à ces modèles hiérarchiques de structures cosmologiques, ou modèles montants. Cette approche tronque le spectre de fluctuation de loi de puissance à de grandes valeurs de k avant d’appliquer l’Approximation de Zeldovitch[6]. On a également montré que l’Approximation de Zeldovitch s’applique dans le cas d’une constante cosmologique différente de zéro[7].

Le premier exemple d’une crêpe de Zeldovitch a peut-être été identifié en 1991, par le Very Large Array au Nouveau-Mexique[8]^,[9].