Les chercheurs ont découvert qu’une forme hypothétique d’énergie noire pourrait conduire à un sombre sort pour l’univers : un « long gel » où tout… ralentit.
Dans ce scénario, l’univers s’étendrait jusqu’à atteindre une taille finie, mais tout deviendrait si froid que toute activité cesserait essentiellement.
Énergie sombre est la force mystérieuse responsable de l’accélération de l’expansion de l’univers. Elle a été découverte dans les années 1990, mais malgré plus de deux décennies de recherche, elle reste toujours le mystère central de la cosmologie moderne. Au fil des années, les scientifiques ont présenté des recherches fascinantes sur ce que c’est et comment cela fonctionne.
Une idée est connue sous le nom d’énergie sombre holographique. Dans ce scénario, pesanteur – et espace lui-même – est une illusion. Notre univers n’est en réalité qu’en deux dimensions, et les forces quantiques exotiques sur cette surface donnent lieu à l’apparence de la gravité et à la structure de l’espace 3D.
Une conséquence de cette théorie est une expansion naturelle accélérée de l’univers, que nous identifions comme énergie noire.
Alors que de nombreux chercheurs ont étudié les modèles d’énergie noire holographique et les moyens de les tester, deux astrophysiciens ont examiné le sort à long terme de l’univers s’il était effectivement gouverné par l’énergie noire holographique. Ils ont publié leurs résultats le 30 septembre dans la base de données pré-imprimée arXiv. (Il n’a pas été évalué par des pairs.)
L’énergie noire représente environ 70 % de la densité énergétique de l’ensemble du cosmos. À mesure que l’univers s’étend, la densité de la matière ordinaire et de la matière noire diminue, tandis que de plus en plus d’énergie noire se manifeste. Pour étudier le destin ultime à long terme de l’univers, les chercheurs ont ignoré la matière et se sont concentrés uniquement sur l’évolution de l’énergie noire holographique.
Ils ont découvert que, comme prévu, l’énergie sombre holographique continuera à étendre l’univers. Mais, avec le temps, son influence s’atténuera lentement et ralentira l’accélération. Le taux d’expansion de l’univers diminuera progressivement jusqu’à ce que le cosmos atteigne une valeur presque statique, le bloquant essentiellement à une taille finale.
Mais à mesure que l’expansion de l’univers ralentit, la densité de l’énergie noire holographique diminue également. Et comme la densité de la matière diminue également à mesure que l’univers s’étend, l’univers s’arrête. Les chercheurs surnomment ce scénario « le long gel », contrairement à d’autres destins communément connus de l’univers comme le « Big Freeze » (l’expansion accélérée se poursuit sans relâche) et le « Big Crunch » (quelque chose provoque la contraction de l’univers vers le Big Bang).
Le long gel n’est pas un scénario rose. Même si l’expansion de l’univers finira par s’arrêter, il n’y aura pas de nouvelles sources d’énergie pour toute la matière qu’il contient. Cela signifie qu’à terme, toutes les étoiles s’éteindront et se désintégreront, et que toutes les particules subatomiques s’éloigneront les unes des autres dans le froid.
Malheureusement, même dans leurs théories les plus exotiques, les cosmologistes ne parviennent pas à trouver un moyen de donner à l’univers une fin heureuse.
