En cosmologie, l’énergie sombre ou énergie noire est une forme d’énergie hypothétique remplissant uniformément tout l’Univers et dotée d’une pression négative,. Elle se comporte donc comme une force gravitationnelle répulsive, contribuant ainsi à l’expansion de l’univers. Or on sait depuis un siècle que l’univers a été en expansion depuis ses origines. On a découvert plus récemment que cette expansion s’était nettement accélérée quelque six milliards d’années après le Big Bang.
Rappelons que dans le modèle cosmologique standard, l’univers observable est constitué de 5 % de matière baryonique ou matière ordinaire, de 25% d’une hypothétique matière noire froide et de 70 % d’énergie sombre qui correspond à une certaine masse selon la formule E = mc2
L’expansion est désormais observable. Installé sur un télescope dédié au sommet de l’observatoire américain de Kitt Peak (Arizona), l’Instrument spectroscopique pour l’énergie sombre (DESI) est doté 5.000 fines fibres optiques robotisées, dont chacune observe pendant vingt minutes une galaxie, ce qui permet de calculer son éloignement, et donc l’âge de l’univers quand cette galaxie a émis sa lumière.
En un an, DESI, travaillant pour une collaboration internationale de 70 institutions autour du Berkeley Lab américain, a déjà dressé une carte de six millions de sources lumineuses, galaxies et quasars, sur les 11 derniers milliards d’années de l’histoire de l’univers (qui a 13,8 milliards d’années). Elle en a annoncé les résultats dans une série d’articles scientifiques publiés dans le Journal of Cosmology and Astroparticle Physics référencés ci-dessous.
La mission principale de DESI est d’aider à comprendre la nature de l’énergie sombre, un élément théorique supposé responsable d’une accélération de l’expansion de l’univers. En l’occurrence l’expansion se manifeste par l’éloignement croissant et toujours plus rapide des amas de galaxies entre eux, comme si l’espace qui les sépare n’en finissait pas d’augmenter.
Là où les deux matières (baryonique et noire) ralentissent cette expansion, l’énergie sombre, elle, l’accélère. Et elle a clairement le dessus, selon ce modèle baptisé Lambda-CDM, dans lequel Lambda désigne la constante cosmologique en lien avec l’énergie sombre.
Or quelques éléments pourraient indiquer que cette énergie noire a évolué avec le temps. L es données de DESI semblent montrer que la constante cosmologique Lambda ne serait pas réellement une constante. L’énergie noire aurait un comportement variable selon les époques considérées.
L’accélération de l’expansion aurait ainsi été plus importante dans le passé, à partir de 6 milliards d’années, avant de diminuer dans les temps récents
Le scénario d’une variation de l’énergie noire dans le temps reste à confirmer par de nouvelles données de DESI et celles d’autres instruments, comme le télescope spatial européen Euclid. Mais si cette décélération devait être confirmée, il faudrait alors prendre en compte le comportement variable de l’énergie sombre. En remplaçant par exemple la constante cosmologique par un champ de force lié à une particule – restant à identifier – qui modifierait la constante de l’énergie sombre.
Adapté de https://www.20minutes.fr/high-tech/sciences/4084961-20240404-vraiment-coup-frein-expansion-univers
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