Des observations récentes ont créé un casse-tête pour les astrophysiciens :depuis le Big Bang, moins d'amas de galaxies se sont formés au fil du temps que prévu. Des physiciens de l'université de Bonn ont maintenant confirmé ce phénomène. Pour les trois prochaines années, les chercheurs analyseront leurs données encore plus en détail. Cela les mettra en mesure de confirmer si les théories considérées comme valables aujourd'hui doivent être retravaillées. L'étude fait partie d'une série de 20 publications paraissant dans la revue professionnelle Astronomie et astrophysique .

Il y a près de 13,8 milliards d'années, le Big Bang a marqué le début de l'univers. Il a créé l'espace et le temps, mais aussi toute la matière dont est constitué notre univers aujourd'hui. À partir de maintenant, l'espace s'est agrandi à une vitesse terrifiante, de même que le brouillard diffus dans lequel la matière était presque uniformément répartie.

Mais pas complètement :dans certaines régions, le brouillard était un peu plus dense que dans les autres. Par conséquent, ces régions exerçaient une attraction gravitationnelle légèrement plus forte et attiraient lentement les matériaux de leur environnement. Heures supplémentaires, matière se concentrait de plus en plus à l'intérieur de ces points de condensation. À la fois, l'espace entre eux se vida progressivement. Plus de 13 milliards d'années, cela a entraîné la formation d'une structure semblable à une éponge - de grands "trous" dépourvus de matière, séparés par de petites zones à l'intérieur desquelles s'agglomèrent des milliers de galaxies, les amas de galaxies.

Six paramètres expliquent tout l'univers

Le modèle standard de la cosmologie décrit cette histoire de l'univers, des premières secondes après le Big Bang jusqu'à aujourd'hui. La beauté de celui-ci:Le modèle explique, avec seulement six paramètres, tout ce que l'on sait aujourd'hui sur la naissance et l'évolution de l'univers. Néanmoins, le modèle a peut-être maintenant atteint ses limites. "De nouvelles preuves d'observation soulignent le fait que la matière est distribuée aujourd'hui d'une manière différente de celle prédite par la théorie, " explique le Dr Florian Pacaud de l'Argelander-Institut für Astronomie de l'Université de Bonn.

Tout a commencé avec les mesures du satellite Planck, qui a été lancé par l'Agence spatiale européenne (ESA) pour mesurer le rayonnement de fond cosmique. Ce rayonnement est, dans une certaine mesure, une rémanence du Big Bang. Il transmet des informations cruciales sur la répartition de la matière dans l'univers primitif; montrant la distribution telle qu'elle n'était que de 380, 000 ans après le Big Bang.

D'après les mesures de Planck, cette distribution initiale était telle que, sur le temps cosmique, plus d'amas de galaxies auraient dû se former que ce que nous observons aujourd'hui. "Nous avons mesuré avec un satellite à rayons X le nombre d'amas de galaxies à différentes distances de nous-mêmes, " explique le Dr Pacaud. L'idée derrière les mesures :La lumière des amas de galaxies éloignés a voyagé pendant des milliards d'années avant de nous atteindre, nous les observons donc aujourd'hui tels qu'ils étaient lorsque l'univers était encore jeune. Des clusters à proximité, d'autre part, sont observés tels qu'ils sont apparus beaucoup plus récemment.

"Nos mesures confirment que les amas se sont formés trop lentement, " a déclaré le Dr Pacaud. " Nous avons estimé dans quelle mesure ce résultat est en conflit avec les prédictions de base du modèle standard. " Bien qu'il existe un grand écart entre les mesures et les prédictions, l'incertitude statistique dans la présente étude n'est pas encore assez serrée pour contester la théorie. Cependant, les chercheurs s'attendent à obtenir des résultats nettement plus contraignants du même projet au cours des trois prochaines années. Cela révélera enfin si le modèle standard doit être révisé.

L'énergie noire, une constante ?

L'étude fournit également un aperçu de la nature de l'énergie noire. Ce mystérieux constituant de l'univers agit comme une sorte de levure chimique interstellaire, provoquant l'accélération de l'expansion cosmique. La "quantité" d'énergie noire - la constante cosmologique - aurait dû rester la même depuis le Big Bang - ou alors suppose le modèle standard de la cosmologie. De nombreuses observations semblent aller dans ce sens. "Notre mesure soutient également cette thèse, " explique le Dr Pacaud. " Mais là encore, nous obtiendrons des résultats plus précis dans un avenir proche."