Bien que se montrant jusque-là plutôt efficace pour décrire notre Univers, l’énergie noire n’est pas sans défauts. J’ai déjà parlé de plusieurs alternatives à ce modèle cosmologique; une équipe de scientifiques en propose maintenant une nouvelle, enfin pas tout à fait: l’énergie noire pourrait être « variable ».

Le modèle cosmologique le plus couramment accepté, appelé modèle de concordance, est caractérisé par la présence d’une « constante cosmologique ». Cette constante serait la manifestation d’une forme d’énergie répulsive occupant tout l’espace et ne changeant pas au cours du temps. Avec l’expansion de l’Univers, la quantité d’espace augmente, accélérant ainsi l’expansion.

Dans un modèle à énergie noire dite variable, la quantité d’énergie noire par unité de volume d’espace peut évoluer dans le temps. Edoardo Carlesi de l’Université Autonome de Madrid, Espagne, et ses collègues ont justement simulé un Univers régulé par un tel modèle.

Pour quelle raison faire ce type de simulations quand le modèle actuel s’est déjà montré relativement efficace? Tout simplement parce qu’il ne permet pas d’expliquer certains phénomènes observés par les astronomes. Notamment, la constante cosmologique échoue à expliquer la formation de nombreux amas de galaxies extrêmement lourds (d’une masse d’un billiard de tonnes, soit 1 suivi de 15 zeros!) alors que l’Univers n’était âgé que de 6 milliards d’années. D’après certains chercheurs, c’est insuffisant pour que la gravité puisse former d’aussi grandes structures.

Dans le modèle de concordance, la matière représente environ 27% de la densité d’énergie de l’Univers; dans le modèle de Carlesi cette quantité monte jusqu’à 39%. Cette différence suffit, d’après les scientifiques, à expliquer la formation de ces amas de galaxies massifs: dans ce modèle, les amas de galaxies se forment 10 fois plus souvent que dans le modèle de concordance. En conséquence, les galaxies s’attirent mutuellement sous l’effet de la gravitation, et des amas massifs se forment beaucoup plus vite. « Vous pouvez expliquer les observations actuelles avec un modèle contenant beaucoup plus de matière », explique Carlesi.

Cependant, d’autres chercheurs avancent que le problème des amas n’en est en fait peut-être pas un. Dragan Huterer, de l’Université du Michigan indique qu’il n’y a pas de position claire à ce sujet, étant donné qu’il y a d’importantes incertitudes quant à la masse de ces amas, celle-ci étant supposément due à une majorité de matière noire, invisible.

La constante cosmologique a permis jusque-là de décrire de nombreuses observations, utiliser une variante de ce modèle peut alors sembler ne pas forcément apporter de valeur ajoutée significative: « c’est comme utiliser un énorme marteau pour tuer une minuscule mouche », dit Huterer. D’un autre côté Carlesi indique que ce n’est qu’une première simulation. Il pourra en effet être intéressant de voir si ce nouveau modèle parvient à passer autant de tests que l’actuel.

Enfin, j’irai même encore plus loin en ajoutant que jusqu’à maintenant l’énergie noire reste un véritable « fantôme »: elle explique certes une vaste quantité d’observations, mais elle n’a elle-même jamais été observée. Il est donc bon d’explorer d’autres voies, qui parfois peuvent se montrer bien moins exotiques…

 

Référence

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, DOI: 10.1111/j.1365-2966.2011.19660.x

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