:: OSEL.CZ :: – Vivons-nous dans un gigantesque vide spatial ? Cela résoudrait le mystère de l’expansion de l’univers

Actuellement, l’un des plus grands mystères de la cosmologie est lié au taux d’expansion de l’univers. Au cours de cette expansion, les galaxies s’éloignent les unes des autres, ce que nous pouvons mesurer. La relation entre la vitesse de déplacement d’une certaine galaxie et sa distance est exprimée par la constante de Hubble. Selon diverses estimations, sa valeur est d’environ 70 kilomètres par seconde par mégaparsec.

Cela semble innocent, mais la constante de Hubble, ou plutôt sa valeur exacte, est extrêmement importante, littéralement pour le destin de l’univers. Ces dernières années, des conjectures passionnées tourbillonnaient autour d’elle. C’est l’essence du problème, connue sous le nom de Tension de Hubble, ce qui interroge sur sa taille. Si nous mesurons le taux d’expansion de l’univers à l’aide des galaxies et des supernovae proches, la constante de Hubble est d’environ 10 % plus élevée qu’elle ne devrait l’être selon la prédiction du modèle cosmologique standard Lambda-CDM.

Indranil Banik. Crédit : Université de St Andrews.

Comme le rapporte l’astrophysicien Indranil Banik de l’Université de St Andrews sur le portail Conversation, avec des collègues, propose une explication possible qui a des implications cosmiques passionnantes. Selon eux, le désordre avec la constante de Hubble pourrait s’expliquer si l’on admettait que nous vivons dans le vide, c’est-à-dire dans un gigantesque vide cosmique. Un tel vide ne serait bien sûr pas complètement vide lorsque nous y sommes, mais il serait bien plus vide que l’univers environnant.

Logo. Crédit : Université de St Andrews.

Banik et coll. ils ont calculé qu’un tel scénario de vide cosmique pourrait « gonfler » nos mesures de l’univers proche. Si nous vivions réellement dans un vide cosmique, les régions les plus denses de l’espace autour du vide « aspireraient » gravitationnellement la matière hors du vide.

Pour que ce scénario fonctionne, il faudrait que nous soyons à peu près au milieu d’un vide dont le rayon serait d’environ 1 milliard d’années-lumière. Dans le même temps, la densité d’un tel vide devrait être inférieure d’environ 20 % à la densité moyenne de l’univers entier. Le problème est que l’existence d’un manque de telles propriétés est assez controversée. Le modèle cosmologique standard n’en tient pas beaucoup compte.

Les observations du rayonnement micro-onde relique du CMB suggèrent que l’univers actuel devrait avoir une densité assez uniforme. D’un autre côté, le comptage direct des galaxies dans différentes régions de l’univers suggère que nous pourrions effectivement nous trouver à l’intérieur d’un tel vide cosmique « doux ».

La solution au vide proposée par l’équipe de Banik est plus une réponse succincte qu’une réponse définitive. Mais comme Banik le suggère modestement, d’autres solutions connaissent aujourd’hui de sérieux problèmes. Les astrophysiciens sont essentiellement dans une impasse. Si Banik et al. Si nous avions raison, cela signifierait que les structures de l’univers à l’échelle de dizaines à centaines de millions d’années se développent plus rapidement que ne le prédit le modèle Lambda-CDM. La question est de savoir quoi en faire. Cela signifie-t-il que la relativité générale ne fonctionne pas à cette échelle ? Difficile à dire, il est très difficile de détecter le comportement de la gravité à cette échelle. J’espère que nous en apprendrons davantage avec le temps.

Vidéo: Taux d’expansion : la tension de Hubble

Vidéo: JWST vient d’aggraver la tension de Hubble

Littérature

Conversation 30. 11. 2023.

Avis mensuels de la Royal Astronomical Society 527 : 4388-4396.