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La carte de la matière noire laisse entrevoir des failles dans notre compréhension de l'univers

Par Jonathan O’Callaghan

télescope

Le très grand télescope dans le désert chilien d'Atacama

ESO / F. Kamphues

La distribution de la matière noire dans l'univers peut être dix pour cent plus douce qu'on ne le pensait, ce qui pourrait potentiellement bouleverser notre compréhension de l'évolution du cosmos.

Aujourd'hui, les scientifiques ont annoncé les résultats du Kilo-Degree Survey (KiDS) de sept ans, utilisant le Very Large Telescope (VLT) de l'Observatoire européen austral au Chili pour observer plus de 30 millions de galaxies dans l'univers jusqu'à 10 milliards d'années-lumière Depuis la terre. Ces résultats réaffirment les indications précédentes sur la propagation de la matière noire.

«L’univers semble moins grumeleux que ne le suggère notre meilleure théorie de l’univers du moment», déclare Catherine Heymans de l’université d’Édimbourg, au Royaume-Uni, auteur principal de l’étude. «Cela (voudrait) dire qu'il y a plus à comprendre là-bas. "

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Après le Big Bang il y a 13,7 milliards d'années, notre univers a traversé une période d'inflation et d'expansion, laissant derrière lui une chaleur résiduelle dans le processus que nous pouvons observer aujourd'hui – le fond cosmique micro-ondes (CMB) – qui nous montre la propagation de la matière à travers le univers.

Cependant, diverses études sur la matière noire au cours des dernières années ont commencé à montrer un écart entre le CMB et la distribution mesurée de la matière noire, qui représente environ 85% de la masse de l'univers. Les résultats du KiDS apportent des preuves supplémentaires de cet écart.

massmap

Carte montrant la propagation de la matière noire

L'enquête a examiné la lumière pliée, ou cristallisée, par l'attraction de la matière noire dans environ 5% de l'univers vu de la Terre. Ceci a été combiné avec des observations de l'agrégation de galaxies à partir d'une étude distincte, appelée Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS), pour fournir une mesure précise de la propagation de la matière noire.

Alors que d'autres enquêtes ont également mené des recherches similaires, cette dernière étude se distingue par son niveau de précision, explique Alan Heavens de l'Imperial College de Londres. «Ce sont les (résultats) les plus précis qui ont été publiés jusqu'à présent», dit-il.

Si les résultats sont corrects, ils pourraient avoir de larges implications. Cela pourrait signifier que la gravité à grande échelle est différente de la pensée, avec la vitesse à laquelle la matière tombe dans les régions denses de l'univers, comme le prédit la théorie de la relativité générale d'Einstein, plus lente que prévue. Ou il se pourrait que notre compréhension de l'énergie sombre, considérée comme le moteur de l'expansion accélérée de l'univers, soit loin d'être complète.

«Ce genre de divergence n'était pas attendu de notre modèle physique de l'univers», explique Elisabeth Krause de l'Université de l'Arizona. "Le jury ne sait toujours pas s'il y a une explication dans le suivi des effets systématiques que nous devons modéliser, ou s'il s'agit d'une nouvelle physique fondamentale."

D'autres enquêtes sont en cours, comme l'enquête internationale sur l'énergie noire, pour fournir davantage de données sur ces résultats. Et tout le monde n'est pas encore convaincu des résultats. «C’est l’un de ces résultats alléchants qui ne suffisent pas à eux seuls à dire que nous devons tout renverser», déclare Heavens.

Mais si les résultats d'autres enquêtes suggèrent une douceur similaire à celle de la matière noire, cela pourrait être le début d'une nouvelle physique intéressante. «C’est une autre fissure dans le modèle», dit Heymans. "Il est toujours sur le point de commencer à se sentir mal à l'aise."

Référence du journal: Astronomie et astrophysique, dans la presse

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