Depuis des décennies, l’énergie noire est considérée comme la clé de l’expansion accélérée de l’Univers. Cette force mystérieuse, qui représenterait environ 70 % de l’énergie totale du cosmos, a été proposée pour expliquer pourquoi les galaxies s’éloignent les unes des autres à une vitesse croissante. Pourtant, une nouvelle étude pourrait bien bouleverser cette théorie en suggérant que cette accélération apparente n’est qu’une illusion causée par la structure à grande échelle de l’Univers. Et si l’énergie noire n’existait tout simplement pas ?
L’énigme de l’énergie noire et le rôle des supernovae Ia
Les supernovae de type Ia jouent un rôle crucial en cosmologie. Ces explosions stellaires surviennent lorsqu’une naine blanche accumule trop de matière en provenance d’une étoile compagnon, ce qui déclenche une déflagration thermonucléaire d’une luminosité exceptionnelle. Leur particularité ? Elles atteignent toujours la même luminosité maximale, ce qui permet aux astronomes de s’en servir comme des balises cosmiques pour mesurer de vastes distances dans l’Univers. En observant leur luminosité depuis la Terre, les scientifiques peuvent en effet déterminer à quelle distance elles se trouvent. En combinant ces mesures avec le décalage vers le rouge, un étirement de la lumière causé par l’expansion de l’Univers, ils ont pu retracer l’histoire de cette expansion.
C’est précisément grâce à cette méthode qu’en 1998, des astronomes ont fait une découverte surprenante : l’expansion de l’Univers s’accélère. Pour expliquer cette accélération inattendue, ils ont proposé l’existence de l’énergie noire, une force mystérieuse censée imprégner tout l’espace. Pourtant, malgré des décennies de recherche, cette énergie demeure insaisissable : aucune preuve directe de son existence n’a été trouvée et sa nature reste un mystère. Face à cette énigme, certains scientifiques explorent désormais d’autres hypothèses. L’une d’elles suggère que l’accélération cosmique pourrait être une illusion causée par la structure inégale de l’Univers.
L’ensemble de données Pantheon+ : une nouvelle analyse révolutionnaire
Pour tester leur nouvelle théorie, les chercheurs ont utilisé l’ensemble de données Pantheon+, la collection la plus complète de supernovae de type Ia jamais assemblée. Composée de 1 500 supernovae observées au cours des dernières décennies, cette base de données couvre une vaste étendue d’espace-temps, ce qui offre une précision inégalée pour mesurer l’expansion de l’Univers.
Grâce à cette précision, l’équipe a pu tester une hypothèse radicalement différente : et si l’accélération apparente n’était pas le résultat d’une énergie mystérieuse, mais plutôt une illusion causée par la manière dont la lumière des supernovae voyage à travers l’Univers ?
C’est là qu’intervient le modèle du paysage temporel. Cette théorie repose sur l’idée que l’Univers n’est pas homogène à grande échelle contrairement à ce que suppose le modèle cosmologique standard. Au lieu de cela, l’Univers est rempli de vides cosmiques, d’énormes régions presque vides de matière entourées de filaments denses de galaxies.
En raison de leur faible densité et de leur gravité plus faible, ces vides s’étendent plus rapidement que les régions plus denses comme les amas de galaxies. Selon le modèle du paysage temporel, cette expansion inégale pourrait créer une illusion d’accélération cosmique lorsqu’on observe des supernovae situées dans ces régions. En d’autres termes, l’accélération apparente pourrait être simplement due à la perspective cosmique, l’effet de la structure complexe de l’Univers sur le trajet de la lumière.
Des résultats surprenants, mais encore des doutes
En analysant l’ensemble de données Pantheon+, les chercheurs ont découvert que leurs résultats correspondaient remarquablement bien au modèle du paysage temporel. En fait, dans certains cas, ce modèle expliquait mieux les observations que le modèle cosmologique standard basé sur l’énergie noire. Cependant, comme toute découverte révolutionnaire, cette étude suscite la controverse. L’idée que l’énergie noire n’existe pas est radicale et de nombreux scientifiques restent sceptiques. Cependant, les résultats sont suffisamment convaincants pour justifier des recherches plus approfondies.
Les chercheurs prévoient maintenant de combiner l’ensemble de données Pantheon+ avec les résultats du Dark Energy Survey et les oscillations acoustiques des baryons afin de tester encore plus rigoureusement leur modèle. Ils explorent également comment l’expansion inégale des vides affecte la formation et l’évolution des galaxies.
