• Cosmologie: une analyse complète de la plus grande carte tridimensionnelle de l'Univers jamais créée permet de contraindre les propriétés de l’énergie noire!____¤202007

     Un article, dont le texte intitulé «No need to Mind the Gap: Astrophysicists fill in 11 billion years of our universe’s expansion history» a été publié sur SDSS (Sloan Digital Sky Survey), rapporte les conclusions d'une analyse complète de la plus grande carte tridimensionnelle de l'Univers jamais créée, permettant de reconstruire l’histoire de son expansion sur une période de 11 milliards d’années, contre 6 auparavant. Cette analyse permet de contraindre les propriétés de l’énergie noire, responsable de l’accélération de cette expansion cosmique.

     

    Relevons que «l'Univers à ses débuts est connu grâce à l’étude du fond diffus cosmologique et aux mesures des abondances relatives d’éléments chimiques primordiaux créés peu après le Big Bang». Grâce, en particulier, «aux cartes tridimensionnelles de galaxies et aux mesures de distance des différentes phases du SDSS, «l'histoire de son expansion au cours des derniers milliards d'années a pu être identifiée».

     

    Afin «de sonder l’énergie noire», le programme extended Baryonic Oscillation Spectroscopic Survey (eBOSS) du SDSS a été entrepris. Au bout du compte, «la moisson de nouveaux résultats comporte les mesures détaillées de plus de deux millions de galaxies et quasars, ainsi que des milliers de vides cosmiques, donnant naissance à une carte de l’Univers plus précise». L'analyse «des positions des quasars et des nuages d’hydrogène neutre qui en absorbent la lumière» permet «de sonder l’Univers à 11 milliards d’années et plus».

     

    Globalement, l'équipe eBOSS a rendu publics «les résultats de plus de 20 articles scientifiques», qui «décrivent, en plus de 500 pages, les analyses réalisées sur les dernières données d’eBOSS, marquant ainsi l'achèvement des principaux objectifs du programme de recherche entrepris il y a une dizaine d’années».

     

    La structure cosmique révélée sur la carte fait apparaître «qu'il y a environ six milliards d'années, l'expansion de l'Univers a entamé une accélération qui, depuis, perdure». Cette expansion accélérée qui «semble être due à une mystérieuse composante invisible de l'Univers appelée "énergie noire", compatible avec la théorie de la relativité générale d'Einstein», est «extrêmement difficile à concilier avec notre compréhension actuelle de la physique des particules».

     

    Cette carte finale «révèle les filaments et les vides qui définissent la structure de l'Univers, à partir de l'époque où celui-ci n'avait environ que 300 000 ans». Les signatures des motifs dans la distribution des galaxies «à différentes époques de l’histoire de l’Univers permettent de mesurer plusieurs paramètres clés de l’Univers avec une précision meilleure qu’un pour cent».

     

    En outre, «la combinaison des observations d'eBOSS et des études du fonds diffus cosmologique révèle aussi des tensions dans notre vision de l'Univers»: en effet, la mesure du taux d'expansion actuel de l'Univers (la "constante de Hubble") effectuée par l'équipe eBOSS est inférieure d'environ 10 % à la valeur trouvée à partir des distances aux galaxies proches». La «grande précision des données d’eBOSS» indique qu'il est «très peu probable que cette différence soit due au hasard».

     

    Enfin, les données si précises d’eBOSS qui «couvrent un si grand intervalle de temps cosmique qu'elles sont un ingrédient incontournable pour mesurer de nombreuses propriétés fondamentales de l’Univers, comme sa courbure géométrique ou les propriétés de l’énergie noire» ont été combinées «avec les données du fond diffus cosmologique et des supernovae», ce qui nous mène à «un Univers sans courbure et une énergie noire de densité constante».

     

     


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