Les scientifiques de l'Université d'Oxford ont peut-être résolu l'une des plus grandes questions de la physique moderne, avec un nouvel article unifiant la matière noire et l'énergie noire en un seul phénomène :un fluide qui possède une "masse négative". ça s'accélérerait vers toi. Cette nouvelle théorie étonnante peut également confirmer une prédiction faite par Einstein il y a 100 ans.

Notre courant, modèle largement reconnu de l'Univers, appelé LambdaCDM, ne nous dit rien sur ce que sont physiquement la matière noire et l'énergie noire. Nous ne les connaissons qu'à cause des effets gravitationnels qu'ils ont sur les autres, matière observable.

Ce nouveau modèle, publié aujourd'hui dans Astronomie et astrophysique , par le Dr Jamie Farnes du Oxford e-Research Centre, Département des sciences de l'ingénieur, propose une nouvelle explication. Le Dr Farnes déclare :« Nous pensons maintenant que la matière noire et l'énergie noire peuvent être unifiées en un fluide qui possède un type de « gravité négative », " repoussant tout autre matériel autour d'eux. Bien que cette question nous soit particulière, cela suggère que notre cosmos est symétrique à la fois dans les qualités positives et négatives."

L'existence de matière négative avait auparavant été exclue car on pensait que cette matière deviendrait moins dense à mesure que l'Univers s'étendrait, ce qui va à l'encontre de nos observations qui montrent que l'énergie noire ne s'estompe pas avec le temps. Cependant, Les recherches du Dr Farnes appliquent un « tenseur de création, " qui permet à des masses négatives d'être continuellement créées. Cela démontre que lorsque de plus en plus de masses négatives éclatent continuellement dans l'existence, ce fluide de masse négative ne se dilue pas lors de l'expansion du cosmos. En réalité, le fluide semble être identique à l'énergie noire.

La théorie du Dr Farnes fournit également les premières prédictions correctes du comportement des halos de matière noire. La plupart des galaxies tournent si rapidement qu'elles devraient se déchirer, ce qui suggère qu'un "halo" invisible de matière noire doit les maintenir ensemble. La nouvelle recherche publiée aujourd'hui présente une simulation informatique des propriétés de la masse négative, qui prédit la formation de halos de matière noire tout comme ceux induits par les observations utilisant les radiotélescopes modernes.

Albert Einstein a fourni le premier indice de l'univers sombre il y a exactement 100 ans, lorsqu'il a découvert un paramètre dans ses équations connu sous le nom de "constante cosmologique, " que nous savons maintenant être synonyme d'énergie noire. Einstein a appelé la constante cosmologique sa "plus grande erreur, " bien que les observations astrophysiques modernes prouvent qu'il s'agit d'un phénomène réel. Dans des notes remontant à 1918, Einstein a décrit sa constante cosmologique, écrivant qu'"une modification de la théorie est nécessaire de telle sorte que "l'espace vide" joue le rôle de masses négatives gravitantes qui sont réparties dans tout l'espace interstellaire." Il est donc possible qu'Einstein lui-même ait prédit un univers rempli de masse négative.

Le Dr Farnes déclare :« Les approches précédentes pour combiner l'énergie noire et la matière noire ont tenté de modifier la théorie de la relativité générale d'Einstein, qui s'est avéré être incroyablement difficile. Cette nouvelle approche prend deux vieilles idées qui sont connues pour être compatibles avec la théorie d'Einstein - les masses négatives et la création de matière - et les combine.

"Le résultat semble plutôt beau :l'énergie noire et la matière noire peuvent être unifiées en une seule substance, les deux effets étant simplement explicables par la matière de masse positive surfant sur une mer de masses négatives."

La preuve de la théorie du Dr Farnes viendra des tests effectués avec un radiotélescope de pointe connu sous le nom de Square Kilometer Array (SKA), un effort international pour construire le plus grand télescope du monde auquel l'Université d'Oxford collabore.

Le Dr Farnes ajoute :« Il reste encore de nombreux problèmes théoriques et simulations informatiques à résoudre, et LambdaCDM a une longueur d'avance de près de 30 ans, mais j'ai hâte de voir si cette nouvelle version étendue de LambdaCDM peut correspondre avec précision à d'autres preuves d'observation de notre cosmologie. Si réel, cela suggérerait que les 95% manquants du cosmos avaient une solution esthétique :nous avions oublié d'inclure un simple signe moins."