La Relativité Générale d'Einstein en question: l'Univers grandirait plus lentement qu'on ne le pense

Une découverte récente par des chercheurs de l'Université du Michigan vient bouleverser certaines conceptions scientifiques sur le taux de croissance des grandes structures cosmiques. L'étude révèle une croissance plus lente que ce que la théorie de la Relativité Générale (La relativité générale, fondée sur le principe de covariance générale...) d'Einstein avait prédit, soulevant des questions intrigantes sur la nature de la gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) et de l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) noire.


Nhat-Minh Nguyen, chercheur postdoctoral au département de physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la...) de l'Université du Michigan, est l'auteur principal de cette étude. Il a travaillé en collaboration avec le professeur Dragan Huterer et l'étudiante diplômée Yuewei Wen. Leur recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) est publiée dans la revue Physical Review Letters.

Les galaxies sont réparties dans l'Univers comme une immense toile cosmique. Elles ne sont pas distribuées au hasard, mais ont tendance à se regrouper. L'Univers contient également une composante mystérieuse appelée énergie noire, qui accélère l'expansion de l'Univers à une échelle globale.

En étudiant le fond cosmique micro-ondes (CMB), composé de photons émis peu de temps après le Big Bang, les chercheurs ont pu tracer une image de l'Univers à ses débuts. Ces photons subissent une lentille gravitationnelle (Les lentilles gravitationnelles déforment l'image que l'on reçoit d'un objet astronomique comme...) lorsqu'ils passent à travers de grandes structures cosmiques, permettant aux scientifiques d'inférer la distribution de la matière dans l'Univers.

Nguyen et son équipe ont également utilisé un phénomène similaire de lentille gravitationnelle déformant des galaxies. La lumière des galaxies en arrière-plan est déformée par les interactions gravitationnelles avec la matière et les galaxies au premier plan. Ces déformations sont ensuite décodées pour déterminer comment la matière est distribuée.

Les résultats de l'étude soulèvent des questions sur ce qu'on appelle la "tension S8" en cosmologie. Le S8 est un paramètre (Un paramètre est au sens large un élément d'information à prendre en compte...) qui décrit la croissance des structures dans l'Univers. Cette tension naît lorsque les valeurs calculées pour le S8 ne concordent pas selon deux méthodes différentes de mesure. Les résultats de cette étude pourraient concilier ces différences en montrant que la croissance des structures est en réalité plus lente que ce que le modèle standard avait prévu.

Nguyen et ses collègues cherchent à consolider davantage les preuves statistiques pour cette suppression de croissance. Ils s'interrogent également sur les propriétés inexplorées de l'énergie noire et de la matière noire (En astrophysique, la matière noire (ou matière sombre), traduction de l’anglais...), ou sur d'autres extensions possibles de la Relativité Générale et du Modèle standard.