La recherche de l’énergie noire permet de mieux comprendre l’expansion de l’univers
Les premiers résultats de l’instrument Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) ont été publiés. Ils permettront de dresser un tableau de l’évolution de l’univers sur 11 milliards d’années.
Image d’entête : une coupe de la carte 3D réalisée par DESI. (Claire Lamman/ Collaboration DESI ; ensemble de cartes de couleurs personnalisées par cmastro)
Les composants de DESI, installés sur un pic montagneux en Arizona, comprennent un plan focal contenant 5 000 robots qui positionnent les fibres à l’intérieur de l’instrument pour produire des spectrographes. Son principal objectif est de découvrir la mystérieuse et hypothétique « énergie noire » qui serait responsable de l’accélération de l’expansion de l’univers.
L’instrument Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) de l’observatoire national de Kitt Peak, en Arizona, a produit la plus grande carte 3D de notre univers à ce jour. (Marilyn Sargent/ The Regents of the University of California, Lawrence Berkeley National Laboratory)
DESI a créé la plus grande carte 3D du cosmos jamais réalisée. Cette carte est basée sur les mesures les plus précises à ce jour. Pour la première fois, les cosmologistes ont évalué l’histoire de l’expansion de l’univers dans sa jeunesse avec une précision de plus de 99 %. Les données recueillies par DESI au cours de la première année font l’objet de plusieurs études publiées cette semaine (liens plus bas).
Selon Michael Levi, directeur de DESI et scientifique au Laboratoire national Lawrence-Berkeley du ministère américain de l’énergie :
Jusqu’à présent, nous constatons une concordance fondamentale avec notre meilleur modèle de l’univers, mais nous observons également des différences potentiellement intéressantes qui pourraient indiquer que l’énergie noire évolue avec le temps. Nous sommes donc impatients de commencer bientôt l’analyse de notre ensemble de données sur 3 ans.
Le modèle standard de la cosmologie, appelé modèle ΛCDM ou modèle Lambda-CDM, est la réponse la plus simple et la meilleure que les physiciens puissent apporter actuellement aux mystères de l’univers. Ce modèle suggère que la matière que nous pouvons voir et avec laquelle nous pouvons interagir ne représente qu’environ 5 % de la « matière » de l’univers. Les hypothétiques matière noire et énergie noire constituent le reste. Elles façonnent l’expansion de l’univers de manière opposée.
La matière noire, qui n’interagit pas de manière perceptible avec la matière ordinaire ou la lumière, représente environ 25 % de l’univers. On pense que l’attraction gravitationnelle de la matière noire est essentielle à la formation des galaxies. L’énergie noire, quant à elle, accélère l’expansion de l’univers. Ce phénomène insaisissable devrait représenter environ 70 % de la masse du cosmos selon la méthode ΛCDM.
DESI a établi un record de précision dans la cartographie de l’univers jeune. Pour la période couvrant 8 à 11 milliards d’années, la précision est de 0,82 %. Cette période a commencé moins de 3 milliards d’années après le Big Bang. C’est à cette époque, il y a environ 9 milliards d’années, que les premiers systèmes solaires ont commencé à se former dans les jeunes galaxies. La carte est construite à partir de quasars, la lumière intensément brillante émise par la poussière et le gaz en orbite autour des trous noirs supermassifs.
Cette représentation artistique montre la lumière des quasars traversant des nuages intergalactiques de gaz d’hydrogène avant d’être captée par le DESI. (NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld and DESI collaboration)
Selon Andreu Font-Ribera, scientifique à l’Institut de physique des hautes énergies, en Espagne :
Nous utilisons les quasars comme rétroéclairage pour voir l’ombre du gaz qui se trouve entre les quasars et nous.
DESI recueillera davantage de données au cours de ses 5 années d’étude et, au fil du temps, les résultats deviendront plus précis. Ils confirmeront les meilleures théories actuelles sur l’univers ou fourniront des indices sur la manière dont elles doivent être actualisées.
Les études sur le site du DESI Data : Key Publications, les ressources pour ces recherches sur le site gouvernemental du DESI : DESI Y1 Results: April 4 Guide et présentée sur ce même site : First Cosmology Results from DESI: Most Precise Measurement of the Expanding Universe et sur celui du Laboratoire national Lawrence-Berkeley : First Results from DESI Make the Most Precise Measurement of Our Expanding Universe.
