La dynamique de l'énergie sombre vue sous un autre jour

Publié par Isabelle le 04/03/2015 à 00:00
Source: Europa
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Image aux rayons X de SN 1572, une supernova du type utilisé pour mesurer l'expansion accélérée de l'univers. Crédit: NASA
Un projet financé par l'UE a étudié des modèles alternatifs à l'énergie sombre sans devoir invoquer une constante cosmologique (La constante cosmologique est un paramètre rajouté par Einstein en février 1917...). Montrer que l'énergie sombre (En cosmologie, l'énergie sombre est une forme d'énergie hypothétique remplissant tout l'Univers...) est une contribution dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il...) devrait fortement améliorer nos connaissances de l'univers.

En cosmologie physique, l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) sombre est une forme hypothétique d'énergie qui filtre l'espace et tend à accélérer l'expansion de l'univers. La constante cosmologique est la forme la plus simple possible d'énergie sombre, conduisant au modèle standard actuel de la cosmologie.

Le projet DEMO ("The dark sector in cosmology and impact on present and future generation experiments"), financé par l'UE, a cherché à démêler l'énergie sombre de la constante cosmologique en identifiant des interactions dynamiques avec d'autres formes de matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses...). L'univers observable (L'univers observable est un terme utilisé en cosmologie pour décrire la partie visible de...) contient seulement une petite fraction de matière ordinaire, le reste étant de l'énergie sombre et de la matière sombre.

Les scientifiques ont exploré la possibilité que l'énergie sombre soit dynamique et que la force de gravitation entre les particules de matière sombre soit différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des...) par rapport à la théorie générale de la relativité. Cela était le cas des modèles à énergie sombre couplés dans lesquels les particules de matière sombre sentent la présence d'une cinquième force plus grande que la gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.).

Sur cette base, DEMO a implémenté un code numérique qui a permis un couplage test entre l'énergie sombre et la matière sombre. De petites différences dans les calculs du paramètre (Un paramètre est au sens large un élément d'information à prendre en compte...) d'expansion Hubble et les petites fluctuations dans la densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la...) de matière baryonique ont conduit les scientifiques à conclure qu'un couplage non zéro est compatible avec les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...). Ces données cosmologiques ont été produites par la Collaboration Planck en 2013.

Les scientifiques ont montré pour la première fois que la quantité d'énergie sombre aux premiers stades dépend de l'époque à laquelle l'énergie sombre est devenue importante. Alors qu'il existe des contraintes importantes au niveau de la présence d'énergie sombre en raison du découplage photon et neutrino, de grandes quantités d'énergie sombre sont autorisées plus tard.

Le travail de DEMO a donné lieu à la formulation d'un scenario dans lequel l'énergie sombre et la matière sombre sont deux aspects du même liquide.

Les travaux du projet relatifs à l'énergie sombre, à la matière sombre et à leur comparaison avec les données ont été publiés dans 12 articles dans des magazines internationaux. L'on compte parmi ces articles également des travaux sur les modèles théoriques et leur comparaison avec les données.

Pour plus d'information voir: http://cordis.europa.eu/docs/results/272/272043/periodic1-summary.pdf
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