Des physiciens ont mis à jour un phénomène d'instabilité à l'œuvre dans l'univers primordial qui modifie notre interprétation des observations du fond diffus cosmologique en termes de physique des hautes énergies.
Les observations cosmologiques récentes, en particulier du satellite européen Planck en 2013 et 2015, ont permis de confirmer la
théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer,...) de l'inflation cosmologique. Selon celle-ci, les germes des
galaxies (Galaxies est une revue française trimestrielle consacrée à la science-fiction. Avec...) et des
amas de galaxies (Un amas de galaxies est l'association de plus d'une centaine de galaxies liées entre elles par la...) sont issus de fluctuations quantiques microscopiques étirées par une phase d'expansion accélérée de l'
univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) il y a plus de 13 milliards d'années. Cependant, les théories de
physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la...) des hautes énergies motivent des modèles d'inflation bien plus complexes que les modèles jouets actuellement favorisés par les
données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...).
Dans ce contexte, des physiciens de l'
Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est...) d'
Astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche...) de Paris (IAP, CNRS/UPMC) et de l'
université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) de Varsovie (Pologne) ont découvert une instabilité à l'œuvre dans l'univers primordial qui modifie l'interprétation théorique des données du
fond diffus cosmologique (Le fond diffus cosmologique est le nom donné au rayonnement électromagnétique issu...), et permet de contraindre fortement les scénarios d'inflation issus des modèles de hautes énergies. Ce travail est publié dans la revue Physical Review Letters. Les chercheurs ont montré que, de manière générique, la structure complexe des modèles de physique des hautes énergies peut créer une instabilité qui arrête de manière prématurée la phase d'inflation. Ce phénomène jusqu'à présent non pris en compte nécessite de revoir l'
ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...) de l'interprétation des données cosmologiques au regard des théories de la physique des hautes énergies comme la supergravité ou la
théorie des cordes (La théorie des cordes est l'une des voies envisagées pour régler une des questions...). Ce travail ouvre donc de nouvelles perspectives sur la compréhension des premiers instants de l'univers en termes de
physique théorique (La physique théorique est la branche de la physique qui étudie l’aspect...) fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.).
La déstabilisation géométrique identifiée par les chercheurs peut être visualisée comme l'évolution atypique d'une bille évoluant dans un canyon à la vallée en pente douce mais aux parois escarpées. Lorsque les conditions de la déstabilisation géométrique sont réunies, la bille est expulsée hors de la vallée. © IAP (CNRS/UPMC)
Référence publication:
Geometrical destabilization of inflation
S. Renaux-Petel et K. Turzynski
Physical Review Letters (2016), doi:10.1103/PhysRevLett.117.141301
Contact chercheur:
Sébastien Renaux-Petel, chargé de recherche CNRS
Informations complémentaires:
Institut d'astrophysique de Paris (IAP, CNRS/UPMC)