La dilatation du temps cosmologique est détectée à l’aide de quasars avec 0,2

L’expansion de l’univers implique le redshift cosmologique (qui n’a rien à voir avec l’effet Doppler). L’une de ses conséquences est la dilatation du temps cosmologique, ce temps mesuré par une horloge distante semble ralentir parce que la longueur d’onde de son signal a été étirée par l’expansion cosmique. Ce phénomène a été vérifié avec une supernova Ia située à z = 0,479 en 1996 et confirmé avec beaucoup d’autres pour z < 0,62 en 2008. Pour aller encore plus loin, il faut utiliser des quasars ; mais les premières tentatives ont été infructueuses car elles utilisaient peu de quasars observés depuis peu de temps. Il est publié dans Astronomie naturelle la détection à environ 4,4 sigma de ce phénomène à l’aide de 190 quasars avec 0,2 < z < 4,0 observés entre 1998 et 2020 pour le catalogue DES (Enquête sur l’énergie noire). Évidemment, il n’est pas surprenant de confirmer cet effet ; Cependant, j’ai été surpris que dans certains médias, il ait été affirmé que lorsque l’univers était plus jeune, le rythme du temps était plus lent ; quelque chose de faux de tout mensonge.

Les quasars sont des noyaux galactiques actifs, leur physique est donc beaucoup plus compliquée que celle des supernovae Ia, et leurs émissions présentent également une grande variabilité. Même ainsi, dans les observations de beaucoup d’entre eux pendant une longue période, on s’attend à détecter qu’en moyenne, la longueur d’onde de leurs émissions suit la loi λ(z) = λ₀/(1+z). Pour le confirmer, trois bandes optiques ont été utilisées (g, r, je centrés à 4720 Å, 6415 Å et 7835 Å) qui ont été ajustés à la loi λ₀/(1+z)ⁿ donnant n = 1,28 ± 0,29 ; ce résultat est compatible avec la prédiction théorique (n = 1) et va à l’encontre de l’hypothèse nulle (n = 0) à une signification de 4,4 sigma. À l’avenir, des quasars encore plus éloignés pourraient être utilisés et cette signification pourrait être augmentée au-delà de cinq sigma.

Ce type de résultats nous permet d’estimer la variation possible de la vitesse de la lumière dans le passé (rappelons que la meilleure façon de mesurer le temps est d’utiliser une horloge lumineuse d’Einstein) ; cependant, les limites qui peuvent être obtenues sont médiocres par rapport à d’autres mesures alternatives. Pourtant, confirmer les prédictions de la cosmologie relativiste est toujours nécessaire. L’article est Geraint F. Lewis, Brendon J. Brewer, “Détection de la dilatation temporelle cosmologique des quasars à décalage vers le rouge élevé”, Nature Astronomy (3 juillet 2023), doi : https://doi.org/10.1038/s41550-023-02029-2, arXiv:2306.04053 [astro-ph.CO] (06 juin 2023). Plus de détails sur la méthodologie utilisée dans Oliver T. Oayda, Geraint F. Lewis, «Testing the Cosmological Principle: On the Time Dilation of Distant Sources», Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS) 523 : 667-675 (16 mai 2023), faire : https://doi.org/10.1093/mnras/stad1454, arXiv:2305.06771 [astro-ph.CO] (11 mai 2023). Un résultat similaire utilisant des sursauts gamma (GRB) sera publié dans un avenir pas trop lointain ; sur son statut actuel, je recommande Amitesh Singh, Shantanu Desai, « Search for cosmological time dilatation from gamma-ray bursts — a 2021 status update », Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (JCAP) 02(2022)010 (04 février 2022), faire : https://doi.org/10.1088/1475-7516/2022/02/010, arXiv:2108.00395 [astro-ph.HE] (01 août 2021).