L’étude de l’énergie noire a toujours été au cœur de la cosmologie moderne, car elle constitue l’une des énigmes les plus intrigantes de notre Univers. Récemment, une étude révolutionnaire menée par l’instrument spectroscopique de l’énergie noire (DESI) a jeté un nouvel éclairage sur cette force mystérieuse, remettant en question nos théories établies sur l’expansion de l’Univers. En utilisant une approche innovante et des technologies de pointe, DESI a créé la plus grande carte 3D de l’Univers jamais réalisée.
Une cartographie cosmique inédite
DESI est un télescope situé au sommet d’une montagne en Arizona qui collecte la lumière de galaxies distantes de 11 milliards d’années-lumière à l’aide d’un réseau innovant de 5 000 petits robots à l’intérieur du télescope. Aujourd’hui, les scientifiques sont capables de remonter aux premiers stades de l’Univers et de suivre son évolution jusqu’à aujourd’hui.
L’étude de l’impact de l’énergie noire, facteur énigmatique responsable de l’accélération de l’expansion de l’Univers, est au cœur de cette réalisation. La plus grande carte 3D du cosmos à ce jour a été créée à l’aide des données DESI pour atteindre cet objectif. Avec une imprécision de moins de 1 % dans la mesure de l’histoire de l’expansion de l’Univers primitif, c’est aussi la plus précise.
Mesurer les premiers instants de l’Univers est un énorme problème. Cependant, par rapport à son prédécesseur, BOSS/eBOSS du Sloan Digital Sky Survey, qui a mis plus d’une décennie pour produire des résultats comparables à ceux-ci, DESI a doublé son efficacité dans la cartographie de l’histoire de l’expansion de ces premières époques en seulement un an.
Etude de l’énergie noire
Les enregistrements des oscillations acoustiques baryoniques (BAO), qui sont des résidus d’ondes de pression présentes dans l’Univers primitif, servent de norme cosmique pour les chercheurs. En évaluant la taille apparente de ces vagues, ils peuvent déterminer à quelle distance se trouve le matériau qui a produit ce motif. Cela leur permet de calculer le taux d’expansion de l’Univers tout au long de son histoire ainsi que l’impact de l’énergie noire sur cette expansion.
Lorsque la lumière des galaxies ordinaires devient trop faible pour être vue au-delà d’une certaine distance, les scientifiques se tournent vers les quasars. Les chercheurs peuvent cartographier des poches de matière dense en cartographiant la lumière émise par ces quasars, qui est absorbée lors de son passage à travers des nuages de gaz intergalactique. Ils appliquent une technique appelée « forêt Lyman-alpha » pour exploiter ces informations de la même manière que pour les galaxies.
Les chercheurs ont étendu leurs découvertes sur le BAO jusqu’à 11 milliards d’années en utilisant le plus grand ensemble de données jamais collecté pour les observations de la forêt Lyman-alpha, qui comprenait 450 000 quasars. Après avoir rassemblé leurs données, les scientifiques ont découvert que l’expansion du cosmos n’est pas bien expliquée par l’hypothèse standard d’une énergie sombre constante. La proximité inattendue des galaxies des trois époques les plus récentes suggère que l’énergie noire peut varier au fil du temps.
Remettre en question les modèles cosmologiques
L’une des découvertes les plus marquantes est la remise en question des modèles cosmologiques existants, notamment le Lambda Cold Dark Matter Model (Lambda CDM). L’Univers s’étend à des vitesses différentes en fonction de ces facteurs : l’énergie noire accélère l’expansion de l’Univers, tandis que la matière et la matière noire la ralentissent.
Néanmoins, les astronomes ont découvert quelques petites différences avec les prévisions Lambda CDM lorsqu’ils ont combiné la première année des données DESI avec des informations provenant d’autres recherches. En conséquence, les hypothèses de base qui sous-tendent notre connaissance de la composition et de l’expansion de l’Univers devront peut-être être révisées.
Les résultats du DESI ont de profondes implications pour notre compréhension de l’Univers. Cette remise en question du modèle Lambda CDM suggère que l’énergie noire pourrait évoluer dans le temps. Ce concept pourrait complètement changer notre compréhension de la cosmologie.
