L’une des études les plus précises de la structure de l’univers a suggéré qu’il est « moins grumeleux » que prévu, dans des découvertes qui pourraient indiquer des forces mystérieuses à l’œuvre.
Notes écrites par Enquête sur l’énergie noire et le Télescope du pôle Sud Cartographier la distribution de la matière dans le but de comprendre les forces concurrentes qui ont façonné l’évolution de l’univers et régi son destin ultime. L’analyse extraordinairement détaillée s’ajoute à un ensemble de preuves qui suggèrent qu’il pourrait y avoir un élément crucial manquant dans le soi-disant modèle standard de physique.
« Il semble qu’il y en ait un peu moins [clumpiness] Eric Baxter, astrophysicien à l’Université d’Hawaï et co-auteur de l’étude, a déclaré :
Les résultats n’ont pas franchi un seuil statistique que les scientifiques considèrent comme suffisamment fort pour revendiquer une découverte, mais ils suivent des résultats similaires d’enquêtes précédentes qui suggèrent qu’un gouffre pourrait s’ouvrir entre les prédictions théoriques et ce qui se passe réellement dans l’univers.
« Si le résultat tient, c’est très excitant », a déclaré le Dr Chihuai Chang, astrophysicien à l’Université de Chicago et auteur principal. « L’intérêt de la physique est de tester et de casser des modèles. Le meilleur scénario est qu’elle nous aide à mieux comprendre la nature de la matière noire et de l’énergie noire. »
Depuis le Big Bang il y a 13 milliards d’années, l’univers s’est étendu, mais la matière s’est également refroidie et fusionnée alors que la gravité rassemble des régions plus denses, créant un réseau cosmique d’amas et de filaments de galaxies. Alors que les scientifiques travaillaient pour donner un sens à ce bras de fer cosmique, une image étrange a émergé dans laquelle seulement 5% environ du contenu de l’univers est expliqué par la matière ordinaire. Environ 25% est ce qu’on appelle la matière noire, qui est une masse invisible qui contribue à la gravité, mais qui est autrement invisible. Les 70% restants sont de l’énergie noire – un phénomène mystérieux qui expliquerait pourquoi l’expansion de l’univers s’accélère plutôt qu’elle ne ralentit en raison de la gravité.
Les derniers travaux utilisent les données du Dark Energy Survey, qui a sondé le ciel pendant six ans depuis le sommet d’une montagne au Chili, et du télescope antarctique, qui recherche de faibles traces de rayonnement traversant le ciel dès les premiers instants de l’univers. Quoi qu’il en soit, l’analyse utilise un phénomène appelé lentille gravitationnelle, dans lequel la lumière se plie légèrement lorsqu’elle passe devant des objets massifs, tels que des galaxies et des amas de matière noire, permettant aux scientifiques de déduire la distribution de la matière dans l’univers.
Séparément, les scientifiques peuvent déduire la structure de l’univers très primitif à partir de la chaleur laissée par le big bang et utiliser des modèles informatiques pour « avancer rapidement » et voir si les modèles correspondent aux observations.
L’analyse indique que le matériau n’est pas aussi « grumeleux » qu’on pourrait s’y attendre. Selon le professeur Carlos Frink, un cosmologiste de l’Université de Durham qui n’a pas participé à la recherche, il y a trois explications possibles. Premièrement, cela pourrait être le résultat d’un bruit dans les données ou d’une erreur systématique dans le télescope. Il est également possible qu’au lieu d’une réécriture majeure de la théorie cosmologique, un phénomène astronomique mal compris puisse expliquer les résultats. « Par exemple, les trous noirs supermassifs au centre des galaxies peuvent produire d’énormes jets de rayonnement qui pourraient, en principe, déplacer la matière et la lisser un peu », a-t-il déclaré.
Une troisième option, plus excitante, est que l’écart s’explique par une physique entièrement nouvelle, comme l’existence de nouveaux types de neutrinos, le comportement étrange de l’énergie noire ou des formes non conventionnelles de matière noire. « Des trois possibilités, j’espère que c’est la dernière, j’ai peur que ce soit la deuxième, mais je soupçonne que ce soit la première », a déclaré Frink.
Résultats Publié dans Physical Review D.