Le fond diffus cosmologique est le rayonnement électromagnétique le plus ancien de l’histoire de l’univers, et de ce fait l’objet de nombreuses études. L’univers est aujourd’hui en expansion. Par le passé, il était donc plus dense et plus chaud. Cette densité plus grande rendait la propagation de la lumière plus difficile. Il est possible de calculer qu’à une certaine époque l’univers était tellement dense qu’un photon ne pouvait se propager longtemps avant d’être diffusé par la matière environnante. Une telle situation est analogue à ce que l’on observerait dans une nappe de brouillard : un milieu lumineux mais dont la lumière est sans cesse diffusée, empêchant tout observateur de voir au loin. Dans le passé, l’univers était très opaque.

Alors que l’univers se refroidit et devient de moins en moins dense, vient le moment où la lumière peut se propager librement sans subir de diffusion. L’univers devient alors transparent. On sait aujourd’hui que le moment où l’univers est devenu transparent remonte à environ 380 000 ans après le Big Bang. La lumière qui existait alors s’est depuis propagée librement dans l’espace devenu de plus en plus ténu. L’observation de ce rayonnement nous donne donc une photographie directe de l’état de l’univers à cette époque là.

Ce rayonnement est appelé fond diffus cosmologique, ou rayonnement fossile. Il est le vestige le plus ancien de l’histoire de l’univers que l’on sache aujourd’hui observer directement, mais son intérêt vient surtout du fait que son étude approfondie permet de reconstituer toute une partie de l’histoire bien plus ancienne de l’univers. C’est l’étude de ce rayonnement qui est l’objet de la mission Planck.

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