Les astronomes étudiant la plus grande carte du cosmos ont trouvé des indices que notre meilleure compréhension de l’univers est due à une réécriture majeure.
L’analyse, qui a examiné près de 15 millions de galaxies et de quasars couvrant 11 milliards d’années de temps cosmique, a révélé que énergie sombre – La force constante présumée entraînant l’expansion d’accélération de notre univers – pourrait évoluer.
Ou du moins c’est ce que les données, collectées par le Instrument spectroscopique d’énergie sombre (Desi), suggérer lorsqu’il est combiné avec des informations tirées des explosions d’étoiles, le fond micro-ondes cosmique et la faiblesse gravitationnelle.
Si les résultats résistent, cela signifie que l’une des forces les plus mystérieuses contrôlant le sort de notre univers est encore plus étrange que la première pensée – et que quelque chose ne va pas avec notre modèle actuel du cosmos. Les résultats des chercheurs ont été publiés dans plusieurs papiers sur le serveur préalable Arxiv et présenté le 19 mars au Sommet mondial de la physique de l’American Physical Society À Anaheim, en Californie, ils n’ont pas encore été évalués par des pairs.
« Il est vrai que les résultats desi seuls sont cohérents avec l’explication la plus simple de l’énergie sombre, qui serait une constante cosmologique immuable », co-auteur David Schlegelun scientifique du projet DESI au Lawrence Berkeley National Laboratory en Californie, a déclaré à Live Science. « Mais nous ne pouvons pas ignorer d’autres données qui s’étendent à l’univers précédent et ultérieur. Combinaison (les résultats de Desi) avec ces autres données est quand elle devient vraiment bizarre, et il semble que cette énergie sombre doit être` `dynamique », ce qui signifie qu’elle change avec le temps. »
Le cosmos en évolution
Énergie sombre et matière noire sont deux des composants les plus mystérieux de l’univers. Ensemble ils se maquillent environ 95% du cosmos, mais parce qu’ils n’interagissent pas avec la lumière, ils ne peuvent pas être détectés directement.
Pourtant, ces composants sont des ingrédients clés du modèle de cosmologie de la matière noire froide de Lambda (Lambda-CDM) en titre (Lambda-CDM), qui mappe la croissance du cosmos et prédit sa fin. Dans ce modèle, Dark Matter est responsable de la maintien des galaxies et explique leurs tractions gravitationnelles autrement inexplicablement puissantes, tandis que Dark Energy explique pourquoi l’expansion de l’univers accélère.
Mais malgré innombrable observations de ces entités sombres hypothétiques mise en forme notre universles scientifiques ne savent toujours pas d’où ils venaient, ou ce qu’ils sont. Actuellement, la meilleure explication théorique de l’énergie sombre est faite par la théorie du champ quantique, qui décrit le vide de l’espace comme rempli d’une mer de champs quantiques qui fluctuent, créant une densité d’énergie intrinsèque dans l’espace vide.
Au lendemain du Big Bang, cette énergie augmente à mesure que l’espace se développe, créant plus de vide et plus d’énergie pour séparer l’univers plus rapidement. Cette suggestion a aidé les scientifiques à lier l’énergie sombre constante cosmologique – Une énergie inflationniste hypothétique, poussant avec le tissu de l’espace-temps tout au long de la vie de l’univers. Einstein l’a nommé Lambda dans sa théorie de relativité générale.
« Le problème avec cette théorie est que les chiffres ne s’additionnent pas », a déclaré Catherine Heymansprofesseur d’astrophysique à l’Université d’Édimbourg et royal astronome pour l’Écosse qui n’a pas été impliqué dans l’étude. « Si vous dites: » Eh bien, quelle sorte d’énergie j’attendrais de ce genre de vide? » C’est très, très, très, très différent de ce que nous mesurons « , a-t-elle déclaré à Live Science.
« C’est un peu excitant que l’univers nous ait lancé une balle de courbe ici », a-t-elle ajouté.
Scanning the Dark Universe
Pour déterminer si l’énergie sombre change avec le temps, les astronomes se sont tournés vers trois ans de données de Desi, qui est montée sur le télescope de 4 mètres Nicholas U. Mayall en Arizona. Desi identifie les positions mensuelles de millions de galaxies pour étudier comment l’univers s’est étendu jusqu’à nos jours.
En compilant les observations de Desi, qui comprend près de 15 millions des galaxies et quasars les mieux mesurés (objets ultra-brillants alimentés par des trous noirs supermassifs), les chercheurs ont trouvé un résultat étrange.
Pris en eux-mêmes, les observations du télescope sont en « tension faible » avec le modèle LAMBDA-CDM, suggérant que l’énergie sombre peut perdre de la force à mesure que l’univers vieillit, mais sans une signification statistique suffisante pour rompre avec le modèle.
Mais lorsqu’il est associé à d’autres observations, comme la lumière restante de l’univers du fond micro-ondes cosmiqueSupernovas, et la déformation gravitationnelle de la lumière des galaxies éloignées, la probabilité que l’énergie sombre évolue encore plus de ballons. Cela pousse le désaccord des observations avec le modèle standard en ce qui concerne 4.2 Sigma, une mesure statistique sur la cuspide du cinq–Résultat sigma Les physiciens utilisent comme « Gold Standard » pour annoncer une nouvelle découverte.
Il n’est pas clair que ce résultat tirera ou s’estompera avec plus de données, mais les astrophysiciens sont convaincus que l’écart est moins susceptible de disparaître.
« Ces données semblent indiquer que soit l’énergie sombre devient moins importante aujourd’hui, ou elle était plus importante au début de l’univers », a déclaré Schlegel.
Les astronomes disent que d’autres réponses proviendront d’une flottille de nouvelles expériences étudiant la nature de la matière noire et de l’énergie sombre dans notre univers. Il s’agit notamment du Télescope spatial EuclideNasa Nancy Grace Roman Space Telescopeet Desi lui-même, qui en est maintenant dans son quatrième de cinq ans à scanner le ciel et mesurera 50 millions de galaxies et quasars au moment où il est fait.
« Je pense qu’il est juste de dire que ce résultat, pris à la valeur du visage, semble être le plus grand indice que nous ayons sur la nature de l’énergie sombre dans les 25 ans (rugueux) depuis que nous l’avons découvert », » Adam Riessprofesseur d’astronomie à l’Université Johns Hopkins qui a remporté le prix Nobel de physique 2011 Pour la découverte de l’énergie noire en 1998 par son équipe, a déclaré à Live Science. « S’il est confirmé, il dit littéralement que l’énergie sombre n’est pas ce que la plupart des gens pensaient, une source d’énergie statique, mais peut-être quelque chose de plus exotique. »
