Cette semaine, les chercheurs d’ALMA ont signalé la découverte de l’oxygène dans la galaxie connue la plus éloignée. Les géologues croient que les structures inhabituelles dans la roche dans les régions désertiques de la Namibie, Oman et l’Arabie saoudite peuvent être la preuve d’un micro-organisme inconnu. Et un groupe de physiciens peut avoir généré une petite charge d’électricité en utilisant l’énergie de rotation de la Terre. Mais la plus grande histoire est de loin la deuxième version de données de l’enquête Desi de l’univers, qui pourrait bouleverser le modèle standard:
Desi arrive pour le modèle standard
Une génération émergente d’enquêtes cosmologiques a été lancée cette semaine avec la deuxième version de données de l’instrument spectroscopique d’énergie noire à l’Observatoire national de Kitt Peak en Arizona, qui cartographie un nombre sans prédépendance de galaxies couvrant 11 milliards d’années d’histoire cosmique afin de mieux comprendre l’énergie noire.
Les astronomes savent depuis de nombreuses décennies que l’univers se développe; Dans les années 1990, la première image du fond micro-ondes cosmique – l’écho du Big Bang – a révélé que cette expansion s’accélère pour des raisons inconnues. Les astronomes appellent cette expansion «énergie noire», ce qui se traduit par «nous ne comprenons pas ce qu’est cette énergie».
Les nouvelles données de la collaboration Desi, dont une grande partie comprend le raffinement de la première version de données, indique que des tensions émergent entre les observations de l’expansion de l’univers. Lorsque la collaboration a combiné les nouvelles données avec des observations précédentes, ils ont constaté que l’impact de l’énergie sombre sur l’expansion universelle pourrait s’affaiblir avec le temps.
« Lorsque nous combinons toutes les données cosmologiques, cela favorise que l’expansion de l’univers accélérait à un taux légèrement plus élevé il y a environ 7 milliards d’années », a déclaré Arnaud de Mattia, un physicien français de l’équipe analysant les données. Cependant, les chercheurs soulignent qu’ils n’ont pas encore de certitude absolue à ce sujet – ce qui signifie que l’effort de recherche n’a pas encore rencontré le seuil statistique « Five Sigma » que les physiciens utilisent comme marqueur de certitude.
Cette nouvelle théorie de « l’énergie sombre en évolution » aura un impact sur le modèle cosmologique standard, qui nécessitera des changements substantiels pour incorporer de nouvelles résultats.
OK, mais spéculons
Disons donc que ce résultat – cette énergie sombre évolue au fil du temps – est confirmé par Desi et les prochaines enquêtes de nouvelle génération plus tard dans la décennie. À l’heure actuelle, le modèle standard suggère une expansion jusqu’à la mort thermique ultime de l’univers. Mais maintenant, nous pouvons considérer des possibilités cinématographiques plus excitantes pour le sort de l’univers: si l’accélération de l’expansion universelle augmente au fil du temps, l’univers pourrait se déchirer dans une « grande déchirure ». Alternativement, il pourrait atteindre un point d’expansion maximale et s’effondrer vers l’intérieur dans un « grand croquant ».
Dans le scénario « Big Rip », à mesure que l’accélération de l’expansion universelle augmente vers l’infini dans un délai fini, toutes les matières jusqu’à l’échelle des atomes et des particules subatomiques, et l’espace-temps lui-même, sont (comme le dit les meilleurs maîtres de donjon) « déchirés ».
Alors que l’univers s’approche de ce point, les galaxies deviendraient non liées à la gravitation à la dispersion de la matière; En fin de compte, la même chose arriverait aux systèmes planétaires; Ensuite des escadrons militaires, des familles et des couples mariés. Ensuite, les atomes deviendraient ionisés lorsque leurs électrons étaient arrachés. Enfin, les noyaux atomiques eux-mêmes se dissocieraient.
En revanche, dans le «Big Crunch», l’expansion de l’univers s’inverse et toute la matière et l’espace-temps reconvergent vers une singularité, ou du moins vers un point singulier. Si l’univers contient une densité de matière suffisamment élevée, la gravité arrêterait l’expansion universelle et toute la matière se replierait sur elle-même.
Cela conduit à une troisième théorie, le «grand rebond», ce qui suggère que l’univers lui-même est un cycle d’expansions, s’effondre et de réexpansion. Au plus petit point de convergence, la relativité générale exige l’émergence d’une singularité.
Cependant, les physiciens théorisent que les effets quantiques deviennent très importants à ce stade, empêchant la formation d’une singularité et entraînant une expansion très énergique et explosive (et la naissance d’un nouvel univers). Cette théorie est actuellement si éloignée du seuil « Five Sigma » qu’il existait efficacement dans un autre univers, mais il est incontestablement le plus joli des théories de la nature de l’univers.
Les versions de données Desi sont accessibles au public en ligne.
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