L'Univers serait-il ellipsoïdal ?
Publié par Michel le 28/09/2006 à 00:00
Source: American Institute of Physics
Illustration: NASA / WMAP
Selon une nouvelle étude théorique des données de la sonde WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), l'Univers – ou du moins la partie qui peut en être observée - ne posséderait pas une symétrie sphérique, mais plutôt ellipsoïdale.

Les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) de WMAP ont servi à révéler certains des paramètres les plus importants de toute la science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour...), tels que l'âge de l'univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) depuis le Big Bang (Le Big Bang est l’époque dense et chaude qu’a connu l’univers il y a environ 13,7 milliards d’années, ainsi que l’ensemble des modèles cosmologiques qui la décrivent, sans...) (13,7 milliards d'années), le moment où les premiers atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec une autre. Il est généralement...) se sont formés (380 000 ans après le Big Bang), ou les proportions suivant lesquelles la totalité de l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) disponible se répartissait sous forme de matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La matière occupe de l'espace et...) normale, de matière sombre, et d'énergie sombre (En cosmologie, l'énergie sombre est une forme d'énergie hypothétique remplissant tout l'Univers et exerçant une pression négative se comportant comme une force...).

Il restait cependant une singularité (D'une manière générale, le mot singularité décrit le caractère singulier de quelque chose ou de quelqu'un. En particulier, le terme est employé dans les domaines suivants :) dans ces données concernant la façon dont les portions du ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.) contribuaient à la carte globale des micro-ondes cosmiques ; des morceaux de ciel plus petits qu'un degré (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines suivants :) de large, ceux d'une taille de l'ordre du degré, ou de quelques dizaines de degrés semblent contribuer au rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de transmission d'énergie impliquant une particule...) à des niveaux prévus. Ce n'est qu'à la plus grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un véhicule utilisé par les sapeurs-pompiers, et qui emporte une échelle escamotable de grande...) possible, celle de la taille du ciel entier lui-même (le terme technique est moment quadripolaire), qu'il semble exister une sous représentation.

Leonardo Campanelli de l'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux...) de Ferrare et ses collègues Paolo Cea et Luigi Tedesco de l'université de Bari (Bari est une ville italienne de plus de 300 000 habitants, chef-lieu de la province du même nom dans les Pouilles, sur la côte adriatique.) (toutes deux en Italie) ont étudié ce qu'il adviendrait de cette anomalie quadripolaire si l'on supposait que l'enveloppe depuis laquelle les micro-ondes cosmiques étaient émises vers la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre planètes...) avait la forme d'un ellipsoïde (En mathématiques, un ellipsoïde est une surface du second degré de l'espace euclidien à trois dimensions. Il fait donc partie des quadriques, avec pour...) et non pas d'une sphère (En mathématiques, et plus précisément en géométrie euclidienne, une sphère est une surface constituée de tous les points situés à une...). Cette enveloppe se nomme surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique,...) de dernière dispersion (La dispersion, en mécanique ondulatoire, est le phénomène affectant une onde dans un milieu dispersif, c'est-à-dire dans lequel les...) car elle correspond au moment de l'histoire de l'univers où les photons (En physique des particules, le photon est la particule élémentaire médiatrice de l'interaction électromagnétique. Autrement dit, lorsque deux particules chargées électriquement interagissent,...) ont en grande partie cessé d'être diffractés par des particules chargées lorsque l'univers est devenu suffisamment froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.) pour que de nombreuses particules puissent s'assembler en atomes neutres. Si l'enveloppe de micro-onde (Les micro-ondes sont des ondes électromagnétiques de longueur d'onde intermédiaire entre l'infrarouge et les ondes de radiodiffusion. Le terme de micro-onde provient du fait...) est un ellipsoïde possédant une excentricité (Cet article décrit l'excentricité en mathématiques et en psychologie.) (une non sphéricité) d'environ 1 pour cent, alors le quadripôle WMAP est exactement ce qu'il devrait être.

Ce n'est pas la première fois qu'un univers non sphérique est envisagé, mais c'est la première fois que l'idée est appliquée aux données de WMAP. Il serait possible de faire un parallèle historique entre cet univers ellipsoïdal et la découverte de Kepler que les orbites planétaires étaient des ellipses et non pas des cercles. Cet ajustement de la pensée astronomique était tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) aussi révolutionnaire que le modèle héliocentrique de Copernic, et il a permis à Newton entre autres de parvenir à l'idée d'une loi de la gravitation (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) en carré (Un carré est un polygone régulier à quatre côtés. Cela signifie que ses quatre côtés ont la même longueur et ses quatre angles la même mesure. Un...) inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un élément y tel que...).

Quelle pourrait avoir été la cause d'un univers globalement ellipsoïdal ? Campanelli, Cea et Tedesco indiquent qu'un champ magnétique (En physique, le champ magnétique (ou induction magnétique, ou densité de flux magnétique) est une grandeur caractérisée par la donnée d'une intensité et d'une direction, définie en tout point de...) uniforme envahissant le cosmos, ou qu'un défaut dans le tissu de l'espace-temps (La notion d'espace-temps a été introduite au début des années 1900 et reprise notamment par Minkowski en 1908 dans un exposé mathématique sur la...), pourrait avoir provoqué cette excentricité différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des nombres pour mesurer l'éventuel défaut de...) de zéro (Le chiffre zéro (de l’italien zero, dérivé de l’arabe sifr, d’abord transcrit zefiro en italien) est un symbole marquant une...).

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