Ne faudra-t-il pas revoir nos modèles du cosmos ? L’évolution de l’univers nous apparait résulter de deux forces agissant de façon contradictoire: la force d’expansion et la force de gravité. La force d’expansion est le nom du phénomène qui voit à grande échelle les galaxies et amas de galaxies composant l’univers s’éloigner les uns des autres. Cet écartement mutuel, que l’on pourrait prendre pour un mouvement des galaxies dans l’espace, s’interprète en réalité par un gonflement, une dilatation, de l’espace lui-même, les galaxies étant de ce fait amenés à s’éloigner les uns des autres.
La force de gravité, à plus petite échelle, voit au contraire les objets composant l’univers s’effondrer sur eux-mêmes.
Cela signifierait, selon le modèle de la cosmologie actuellement le plus répandu, dit lambda-CDM, qu’avec le temps le réseau des galaxies deviendrait de plus en plus dense tandis que des vides cosmiques dépourvue de toute matière seraient de plus en plus nombreux.
Cependant des chercheurs de l’Université de Michigan, référencés ci-dessous, en rassemblant un grand nombre de données intéressant l’évolution des galaxies après le Big Bang, croient pouvoir montrer que la force d’expansion s’est régulièrement ralentie. On pourrait en déduire que le modèle lambda-CDM est erroné, mais la communauté des cosmologistes paraît estimer aujourd’hui que l’expansion de l’univers observable se ralentit effectivement.
Comment expliquer cela ? Faut-il faire appel à des particules encore inconnues, notamment des particules de matière noire interagissant avec la matière d’une façon encore mal comprise ? L’hypothèse qu’il s’agirait là d’un début de la fin de l’expansion de l’univers, précédant une contraction comme le fait le modèle de l’univers cyclique envisagée par la théorie des cordes, sera sans doute aussi évoquée.
Référence
Evidence for Suppression of Structure Growth in the Concordance Cosmological Model
Nhat-Minh Nguyen, Dragan Huterer, and Yuewei Wen
Phys. Rev. Lett. 131, 111001 – Published 11 September 2023
Abstract
We present evidence for a suppressed growth rate of large-scale structure during the dark-energy-dominated era. Modeling the growth rate of perturbations with the “growth index” γ, we find that current cosmological data strongly prefer a higher growth index than the value γ=0.55 predicted by general relativity in a flat Lambda cold dark matter cosmology. Both the cosmic microwave background data from Planck and the large-scale structure data from weak lensing, galaxy clustering, and cosmic velocities separately favor growth suppression. When combined, they yield γ=0.633+0.025−0.024, excluding γ=0.55 at a statistical significance of 3.7σ. The combination of fσ8 and Planck measurements prefers an even higher growth index of γ=0.639+0.024−0.025, corresponding to a 4.2σ tension with the concordance model. In Planck data, the suppressed growth rate offsets the preference for nonzero curvature and fits the data equally well as the latter model. A higher γ leads to a higher matter fluctuation amplitude S8 inferred from galaxy clustering and weak lensing measurements, and a lower S8 from Planck data, effectively resolving the S8 tension.
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