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- Pendant des décennies, les astronomes se sont interrogés sur l’énergie sombre et sur les raisons pour lesquelles elle divise notre univers.
- De nouvelles données provenant de la plus grande carte 3D de notre univers suggèrent que nous pouvons nous tromper sur l’énergie noire.
- On pensait que l’énergie noire était une force immuable, mais elle n’est peut-être pas si constante après tout.
Les scientifiques ont construit la plus grande carte 3D de notre univers à ce jour, et elle réserve quelques surprises intéressantes.
« Jusqu’à présent, nous constatons un accord fondamental avec notre meilleur modèle de l’univers, mais nous constatons également des différences potentiellement intéressantes », a déclaré Michael Levi dans un communiqué publié jeudi par le Laboratoire national Lawrence Berkeley.
Levi est le directeur de l’instrument spectroscopique de l’énergie sombre, DESI, qui a produit la nouvelle carte. L’instrument se compose de 5 000 minuscules robots attachés à un télescope en Arizona qui collecte la lumière de différentes étapes de notre univers.
DESI aide les astronomes à remonter 11 milliards d’années jusqu’aux premiers stades de notre univers. NOIRLab/NSF/AURA/P. Collaboration Marenfeld et DESI
Les astronomes utilisent DESI pour remonter le temps, il y a des milliards d’années, afin de comprendre comment notre univers a changé et évolué. L’un des moteurs de cette évolution est également l’un des plus grands mystères de la physique de notre époque : l’énergie noire.
L’énergie sombre est le nom que les astronomes ont donné à la force inconnue qui pousse notre univers à s’étendre de plus en plus vite au fil du temps. Mais depuis sa découverte en 1998, l’énergie noire a échappé aux scientifiques, qui savent peu de choses sur ce qu’elle est ni pourquoi elle se comporte comme elle le fait.
La carte détaillée de DESI pourrait changer cela. Cela suggère que l’énergie noire pourrait être complètement différente de ce que pensaient les scientifiques, ébranlant ainsi un pilier fondamental de notre compréhension de l’univers.
L’énergie noire n’est peut-être pas la constante d’Einstein après tout
DESI a collecté la lumière de millions de galaxies pour créer à ce jour la plus grande carte 3D de notre univers. Collaboration Claire Lamman/DESI
L’énergie sombre, telle que nous la comprenons actuellement, est terrifiante à imaginer car elle signifie que notre univers s’étend de plus en plus vite jusqu’à ce qu’un jour les galaxies s’éloignent si rapidement de nous que leurs points lumineux dans notre ciel nocturne disparaissent. existence.
C’est l’avenir vers lequel nous nous dirigeons si l’énergie noire continue à ce rythme. Et jusqu’à jeudi, c’est ce que pensaient de nombreux astronomes : que l’énergie sombre était une force constante et immuable.
C’est pourquoi les astronomes ont pensé que l’énergie noire pourrait être la même chose que la « constante cosmologique » d’Albert Einstein, qui était une extension de sa théorie de la relativité générale. Einstein a abandonné cette idée comme étant sa « plus grande erreur » dans les années 1930, comme l’explique l’astrophysicien Ethan Siegal, mais une énergie sombre constante lui aurait donné raison.
Cependant, cette force mystérieuse n’est peut-être pas si constante, après tout.
Photo d’Albert Einstein sur le porche de sa maison à Princeton, New Jersey. Ernst Haas / Contributeur
Les estimations préliminaires issues des nouvelles données du DESI suggèrent que l’énergie sombre pourrait évoluer et s’affaiblir. C’est la nouvelle révélation que les scientifiques ont annoncée cette semaine lors d’une réunion de l’American Physical Society.
« Si c’est vrai, ce serait le premier véritable indice que nous ayons obtenu sur la nature de l’énergie noire depuis 25 ans », a déclaré Adam Riess, lauréat du prix Nobel pour sa co-découverte de l’énergie noire, à Quanta Magazine.
Pour l’instant, ce n’est qu’un indice. Les données ne sont pas suffisamment solides pour en être sûr ou pour revendiquer une découverte, a rapporté Quanta. Mais l’allusion est alléchante.
« L’idée selon laquelle l’énergie noire varie est très naturelle », a déclaré au magazine Paul Steinhardt, cosmologue à l’Université de Princeton. Si elle était constante, « ce serait la seule forme d’énergie que nous connaissons qui soit absolument constante dans l’espace et dans le temps ».
Si des données ultérieures confirmaient la véracité de ces premières indications d’énergie noire inconstante, cela changerait ce que nous savons sur la composition et l’avenir de l’univers. Cela permettrait également aux scientifiques de résoudre le mystère de l’expansion accélérée de l’univers.
L’énergie noire entraîne une expansion accélérée de notre univers. NASA
« Si cela persiste, cela pourrait ouvrir la voie à une nouvelle compréhension potentiellement plus profonde de l’univers », a déclaré Riess. « Les prochaines années devraient être très révélatrices. »
L’« âge d’or de la cosmologie »
DESI a mesuré la partie la plus éloignée de l’univers, il y a 8 à 11 milliards d’années, avec une précision record.
D’autres observatoires majeurs de cartographie de l’univers seront déployés dans le ciel dans les années à venir. L’observatoire Vera C. Rubin est sur le point de s’équiper du plus grand appareil photo numérique au monde, ce qui lui permettra de cartographier l’ensemble du ciel austral sur une décennie, y compris plus de 20 milliards de galaxies.
Le chef de projet adjoint, Travis Lange, braque une lampe de poche sur la caméra LSST. Jacqueline Ramseyer Orrell/Laboratoire national des accélérateurs du SLAC
Le télescope Euclid de l’Agence spatiale européenne est déjà dans l’espace, où sa mission est d’étudier l’énergie noire. Le télescope spatial romain Nancy Grace de la NASA devrait être lancé en 2027 et mener sa propre enquête sur la question.
De son côté, DESI vise à cartographier 37 millions de galaxies d’ici la fin de son étude.
« Nous sommes dans l’âge d’or de la cosmologie, avec des études à grande échelle en cours ou sur le point de démarrer, et de nouvelles techniques en cours de développement pour tirer le meilleur parti de ces ensembles de données », a déclaré Arnaud de Mattia, chercheur à l’Institut français des énergies alternatives et atomiques. Commission de l’énergie (CEA) et co-responsable de l’équipe DESI qui interprète ses données cosmologiques, a indiqué dans le communiqué.
« Nous sommes tous vraiment motivés à l’idée de voir si de nouvelles données confirmeront les caractéristiques que nous avons observées dans notre échantillon de première année et permettront de mieux comprendre la dynamique de notre univers », a déclaré Mattia.