La vaste expansion de l’Univers se poursuit rapidement, selon les premiers résultats de l’instrument DESI, qui offre la mesure la plus précise à ce jour. Cependant, il se peut que cette expansion soit moins rapide actuellement qu’il y a quelques milliards d’années.
Installé sur un télescope dédié au sommet de l’observatoire américain de Kitt Peak (Arizona), l’Instrument spectroscopique pour l’énergie sombre (DESI) est équipé de 5 000 fines fibres optiques robotisées, chacune observant pendant vingt minutes une galaxie. Cela permet de calculer la distance de la galaxie et donc l’âge de l’Univers au moment où cette galaxie a émis sa lumière.
“Nous avons mesuré la position des galaxies dans l’espace et dans le temps, car plus elles sont lointaines, plus nous remontons dans le temps, vers un Univers de plus en plus jeune”, explique Arnaud de Mattia du CEA, co-directeur du groupe d’interprétation cosmologique des données.
En un an, DESI, une collaboration internationale de 70 institutions autour du Berkeley Lab américain, a dressé une carte de six millions de sources lumineuses, galaxies et quasars, couvrant les 11 derniers milliards d’années de l’histoire de l’Univers (qui a 13,8 milliards d’années).
DESI vise principalement à aider à comprendre la nature de l’énergie sombre, un élément aussi théorique que mystérieux, supposé être responsable de l’expansion accélérée de l’Univers. Elle éloigne de plus en plus rapidement les amas de galaxies les uns des autres, comme si l’espace qui les sépare ne cessait de s’étendre.
Dans le modèle cosmologique standard, l’Univers observable est constitué de 5% de matière baryonique ordinaire, de 25% de matière noire hypothétique et de 70% d’énergie sombre.
Depuis un siècle, on sait que l’Univers est en expansion depuis son origine. Plus récemment, on a découvert que cette expansion s’était nettement accélérée environ six milliards d’années après le Big Bang.
Les deux matières (baryonique et noire) ralentissent l’expansion, tandis que l’énergie sombre l’accélère. Selon le modèle Lambda-CDM, l’énergie sombre l’emporte clairement, avec Lambda désignant la constante cosmologique en lien avec l’énergie sombre.
Michael Levi, directeur de la collaboration DESI, souligne que malgré l’accord avec le meilleur modèle actuel de l’Univers, des différences potentiellement significatives ont été observées, suggérant une évolution de l’énergie sombre dans le temps.
Une éventuelle confirmation de cette décélération nécessiterait d’ajuster le comportement peu orthodoxe de l’énergie sombre, peut-être en modifiant les équations de la relativité générale. Mais pour l’instant, il reste encore à confirmer ce scénario par davantage de données de DESI et d’autres instruments.
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