Notre Univers est-il moins structuré que prévu ? 🌀

Publié par Adrien,
Source: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics
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L'Univers n'a cessé d'évoluer depuis le Big Bang, passant d'un gaz primordial diffus à un réseau complexe de galaxies et d'amas de matière. Mais une nouvelle analyse suggère qu'au fil des milliards d'années, cette structure aurait dû devenir plus "grumeleuse" qu'elle ne l'est en réalité.

Des chercheurs de l'Université de Pennsylvanie et du Lawrence Berkeley National Laboratory ont combiné deux jeux de données cosmologiques pour étudier cette évolution. Leur objectif: comparer la répartition actuelle de la matière à celle prédite par la théorie de la gravitation d'Einstein. Les résultats confirment en grande partie les modèles existants, mais un léger écart intrigue les scientifiques.


L'étude repose sur l'analyse des données du télescope cosmologique d'Atacama (ACT) et du spectroscope DESI. ACT fournit une cartographie du rayonnement fossile, ou fond diffus cosmologique (CMB), qui date de 380 000 ans après le Big Bang. En parallèle, DESI permet d'étudier la répartition des galaxies actuelles et leur évolution sur des milliards d'années.

Les chercheurs ont superposé ces observations pour retracer l'histoire de la matière cosmique. Comme un scanner en trois dimensions du ciel, cette approche leur a permis de comparer les structures anciennes et récentes et d'observer comment la matière s'est agencée sous l'effet de la gravité.

L'effet de lentille gravitationnelle, phénomène prédit par Einstein, a joué un rôle clé dans cette analyse. La lumière du CMB est déformée lorsqu'elle traverse des concentrations massives de matière, ce qui permet d'inférer la distribution des structures cosmiques à travers le temps. DESI, de son côté, identifie des galaxies lointaines servant de balises pour cartographier cette évolution.

En examinant ces données, l'équipe a constaté que la densité de la matière semble légèrement moins contrastée que prévu à certaines époques récentes, notamment il y a environ quatre milliards d'années. Un paramètre cosmologique clé, appelé Sigma 8 (σ₈), mesure ces variations de densité. Or, sa valeur semble légèrement plus faible que celle prédite par les modèles standards.

Si cette différence se confirme, elle pourrait indiquer un ralentissement de la formation des structures cosmiques. Un rôle plus important de l'énergie noire, responsable de l'accélération de l'expansion de l'Univers, pourrait en être la cause. Mais les scientifiques restent prudents, soulignant que l'écart observé pourrait aussi résulter d'aléas statistiques.

Les prochaines observations, notamment celles du Simons Observatory, permettront d'affiner ces mesures. Avec une meilleure précision, les chercheurs espèrent lever le doute sur cette anomalie et comprendre si l'Univers évolue réellement d'une manière inattendue.

Qu'est-ce que l'effet de lentille gravitationnelle ?

Prédit par Albert Einstein en 1915, l'effet de lentille gravitationnelle est un phénomène où la lumière provenant d'un objet lointain est déviée par la présence d'une masse intermédiaire. Cette masse, comme un amas de galaxies, courbe l'espace-temps et agit comme une lentille optique.

Ce phénomène permet aux astronomes d'observer des objets très éloignés qui seraient autrement trop faibles pour être détectés. En amplifiant leur lumière, il révèle des détails sur l'univers primitif et la distribution de la matière invisible, comme la matière noire.

Il existe deux types principaux de lentilles gravitationnelles: fortes et faibles. Les lentilles fortes produisent des images multiples et des arcs lumineux spectaculaires, tandis que les lentilles faibles provoquent de légères distorsions dans la forme des galaxies, détectables statistiquement.

En mesurant ces déformations, les chercheurs peuvent cartographier la répartition de la masse cosmique et tester la validité des modèles gravitationnels. C'est un outil essentiel pour comprendre l'évolution de l'Univers et ses grandes structures.
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