L’Univers continue de s’étendre à un rythme accéléré, mais il se peut qu’il ait ralenti récemment par rapport à il y a quelques milliards d’années, selon les premiers résultats de la mesure la plus précise de son évolution suggérée jeudi.
Bien que les découvertes préliminaires soient loin d’être confirmées, si elles se confirmaient, cela approfondirait encore davantage le mystère de l’énergie noire et signifierait probablement qu’il manque quelque chose d’important dans notre compréhension du cosmos.
Ces signaux indiquant les changements de vitesse de notre univers ont été repérés par l’instrument spectroscopique de l’énergie noire (DESI), perché au sommet d’un télescope de l’observatoire national de Kitt Peak, dans l’État américain de l’Arizona.
Chacun des 5 000 robots à fibre optique de l’instrument peut observer une galaxie pendant 20 minutes, permettant aux astronomes de tracer ce qu’ils ont appelé la plus grande carte 3D jamais réalisée de l’univers.
« Nous avons mesuré la position des galaxies dans l’espace mais aussi dans le temps, car plus elles sont éloignées, plus on remonte dans le temps jusqu’à un univers de plus en plus jeune », explique Arnaud de Mattia, co-responsable de l’interprétation des données DESI. équipe, a déclaré à l’.
Cette animation montre comment les oscillations acoustiques des baryons agissent comme une règle cosmique pour mesurer l’expansion de l’univers. Crédit : Claire Lamman/collaboration DESI et Jenny Nuss/Berkeley Lab
Un an seulement après le début de son enquête quinquennale, DESI a déjà dressé une carte comprenant six millions de galaxies et de quasars en utilisant la lumière qui s’étend jusqu’à 11 milliards d’années dans le passé de l’univers.
Les résultats ont été annoncés jeudi lors de conférences aux États-Unis et en Suisse, avant la publication d’une série d’articles scientifiques dans le Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
DESI a pour mission de faire la lumière sur la nature de l’énergie noire, un phénomène théorique qui représenterait environ 70 % de l’univers.
Vingt-cinq pour cent supplémentaires de l’univers sont composés de matière noire, tout aussi mystérieuse, ne laissant que cinq pour cent de matière normale, comme tout ce que vous pouvez voir.
Une constante inconstante ?
Depuis plus d’un siècle, les scientifiques savent que l’univers a commencé à s’étendre après le Big Bang, il y a 13,8 milliards d’années.
Mais à la fin des années 1990, les astronomes ont été choqués de découvrir que son expansion se développait à un rythme toujours plus rapide.
Ce fut une surprise, car on pensait que la gravité de la matière, à la fois normale et sombre, ralentissait l’univers.
Mais de toute évidence, quelque chose provoquait une expansion de l’univers à des vitesses toujours plus rapides, et le nom d’« énergie noire » a été donné à cette force.
Plus récemment, on a découvert que l’accélération de l’univers s’était considérablement accélérée environ six milliards d’années après le Big Bang.
Dans le va-et-vient entre la matière et l’énergie noire, cette dernière semble certainement avoir le dessus, selon le modèle phare de l’univers appelé Lambda CDM.
Selon ce modèle, l’expansion accélérée de l’univers est appelée « constante cosmologique », qui est étroitement liée à l’énergie noire.
Le directeur du DESI, Michael Levi, a déclaré que jusqu’à présent, les premiers résultats de l’instrument montraient « un accord fondamental avec notre meilleur modèle de l’univers ».
« Mais nous constatons également des différences potentiellement intéressantes qui pourraient indiquer que l’énergie noire évolue avec le temps », a déclaré Levi dans un communiqué.
En d’autres termes, les données « semblent montrer que la constante cosmologique Lambda n’est pas vraiment une constante », car l’énergie noire présenterait un comportement « dynamique » et changeant, a déclaré De Mattia.
Ralentir avec la vieillesse
Cela pourrait suggérer qu’après être passée à la vitesse supérieure six milliards d’années après le Big Bang, la vitesse à laquelle l’univers s’est développé a « ralenti ces derniers temps », a déclaré Christophe Yeche, chercheur au DESI.
Il faudrait vérifier si l’énergie noire évolue réellement au fil du temps à l’aide de davantage de données provenant du DESI et d’autres instruments, tels que le télescope spatial Euclide.
Mais si cela se confirmait, notre compréhension de l’univers devra probablement être modifiée pour s’adapter à ce comportement étrange.
Par exemple, la constante cosmologique pourrait être remplacée par une sorte de champ lié à une particule encore inconnue.
Cela pourrait même nécessiter de mettre à jour les équations de la théorie de la relativité d’Einstein « afin qu’elles se comportent légèrement différemment à l’échelle des grandes structures », a déclaré De Mattia.
Mais nous n’en sommes pas encore là.
L’histoire des sciences regorge d’exemples dans lesquels « des écarts de ce type ont été observés puis résolus au fil du temps », a souligné De Mattia.
Après tout, la théorie de la relativité d’Einstein a résisté à plus d’un siècle de pressions et d’incitations scientifiques et est toujours plus forte que jamais.
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