La différence entre les magnitudes des supernovae dans les cosmologies ΛCDM et Timescape et les magnitudes que les supernovae semblent avoir dans un univers vide (ligne pointillée horizontale). Les deux modèles montrent une accélération apparente récente après une décélération antérieure. Dans le modèle Timescape, ce n'est pas un effet réel, cependant, et la courbe est plus plate que le cas ΛCDM. Crédit :Lawrence Dam, Asta Heinesen et David Wiltshire
L'expansion accélérée de l'Univers n'est peut-être pas réelle, mais pourrait être juste un effet apparent, selon une nouvelle étude publiée dans la revue Avis mensuels de la Royal Astronomical Society . La nouvelle étude, réalisée par un groupe de l'Université de Canterbury à Christchurch, Nouvelle-Zélande :trouve que l'ajustement des supernovae de type Ia à un univers modèle sans énergie noire est très légèrement meilleur que l'ajustement au modèle d'énergie noire standard.
L'énergie noire est généralement supposée former environ 70% du contenu matériel actuel de l'Univers. Cependant, cette quantité mystérieuse est essentiellement un espace réservé pour la physique inconnue.
Les modèles actuels de l'Univers nécessitent ce terme d'énergie noire pour expliquer l'accélération observée de la vitesse d'expansion de l'Univers. Les scientifiques fondent cette conclusion sur des mesures des distances aux explosions de supernova dans des galaxies lointaines, qui semblent être plus éloignées qu'elles ne devraient l'être si l'expansion de l'Univers ne s'accélérait pas.
Cependant, à quel point cette signature d'accélération cosmique est statistiquement significative a été vivement débattue au cours de la dernière année. Le débat précédent a opposé la cosmologie standard Lambda Cold Dark Matter (ΛCDM) à un univers vide dont l'expansion n'accélère ni ne ralentit. Ces deux modèles supposent cependant une loi d'expansion cosmique simplifiée vieille de 100 ans, l'équation de Friedmann.
L'équation de Friedmann suppose une expansion identique à celle d'une soupe sans relief, sans structure compliquée. Cependant, l'Univers actuel contient en fait un réseau cosmique complexe d'amas de galaxies en feuilles et filaments qui entourent et enfilent de vastes vides vides.
Il s'agit d'une image simulée par ordinateur illustrant un scénario possible de la répartition des sources lumineuses dans la toile cosmique. Crédit :Andrew Pontzen et Fabio Governato / Wikimedia Commons (CC BY 2.0)
le professeur David Wiltshire, qui a dirigé l'étude de l'Université de Canterbury à Christchurch, mentionné, "Le débat passé a raté un point essentiel; si l'énergie noire n'existe pas, une alternative probable est que la loi d'expansion moyenne ne suive pas l'équation de Friedmann."
Plutôt que de comparer le modèle cosmologique standard ΛCDM avec un univers vide, la nouvelle étude compare l'ajustement des données de supernova dans ΛCDM à un modèle différent, appelée « cosmologie du paysage temporel ». Cela n'a pas d'énergie noire. Au lieu, les horloges portées par les observateurs dans les galaxies diffèrent de l'horloge qui décrit le mieux l'expansion moyenne une fois que l'irrégularité de la structure dans l'Univers devient significative. Que l'on en déduise ou non une expansion accélérée dépend alors de manière cruciale de l'horloge utilisée.
La cosmologie de paysage temporel s'est avérée légèrement mieux adaptée au plus grand catalogue de données de supernova que la cosmologie ΛCDM. Malheureusement, les preuves statistiques ne sont pas encore assez solides pour trancher définitivement en faveur d'un modèle ou de l'autre, mais les futures missions telles que le satellite Euclid de l'Agence spatiale européenne auront le pouvoir de faire la distinction entre la cosmologie standard et d'autres modèles, et aider les scientifiques à décider si l'énergie noire est réelle ou non.
Décider que non seulement nécessite plus de données, mais aussi mieux comprendre les propriétés des supernovae qui limitent actuellement la précision avec laquelle elles peuvent être utilisées pour mesurer les distances. Sur ce point, la nouvelle étude montre des effets inattendus significatifs qui sont manqués si une seule loi d'expansion est appliquée. Par conséquent, même en tant que modèle de jouet, la cosmologie du paysage temporel fournit un outil puissant pour tester notre compréhension actuelle, and casts new light on our most profound cosmic questions.
