Repenser la cosmologie :l'expansion de l'univers n'est peut-être pas uniforme (Mise à jour)
Les zones bleues s'étendent plus lentement que prévu, les zones jaunes plus rapidement. En isotropie, l'image serait rouge monochromatique. Crédit :© Konstantinos Nikolaos Migkas, Uni Bonn/Astronomie et astrophysique
Les astronomes ont supposé pendant des décennies que l'Univers s'étendait au même rythme dans toutes les directions. Une nouvelle étude basée sur les données du XMM-Newton de l'ESA, Chandra de la NASA et les observatoires à rayons X ROSAT dirigés par l'Allemagne suggèrent que cette prémisse clé de la cosmologie pourrait être fausse.
Konstantinos Migkas, un doctorat chercheur en astronomie et astrophysique à l'Université de Bonn, Allemagne, et son superviseur Thomas Reiprich ont initialement entrepris de vérifier une nouvelle méthode qui permettrait aux astronomes de tester la soi-disant hypothèse d'isotropie. Selon cette hypothèse, l'Univers a, malgré quelques différences locales, les mêmes propriétés dans chaque direction à grande échelle.
Largement accepté comme conséquence d'une physique fondamentale bien établie, l'hypothèse a été étayée par des observations du fond diffus cosmologique (CMB). Un vestige direct du Big Bang, le CMB reflète l'état de l'Univers tel qu'il était à ses débuts, à seulement 380 000 ans. La distribution uniforme du CMB dans le ciel suggère qu'à cette époque, l'Univers devait s'étendre rapidement et au même rythme dans toutes les directions.
Dans l'univers d'aujourd'hui, cependant, ce n'est peut-être plus vrai.
"En collaboration avec des collègues de l'Université de Bonn et de l'Université Harvard, nous avons examiné le comportement de plus de 800 amas de galaxies dans l'Univers actuel, " dit Konstantinos. " Si l'hypothèse d'isotropie était correcte, les propriétés des amas seraient uniformes dans le ciel. Mais nous avons en fait vu des différences significatives."
Les astronomes ont utilisé des mesures de température aux rayons X du gaz extrêmement chaud qui imprègne les amas et ont comparé les données avec la luminosité des amas dans le ciel. Les amas de même température et situés à une distance similaire devraient apparaître de la même luminosité. Mais ce n'est pas ce que les astronomes ont observé.
"Nous avons vu que les clusters avec les mêmes propriétés, avec des températures similaires, semblait être moins brillant que ce à quoi nous nous attendrions dans une direction du ciel, et plus lumineux que prévu dans une autre direction, " dit Thomas. " La différence était assez importante, environ 30 pour cent. Ces différences ne sont pas aléatoires mais ont un motif clair selon la direction dans laquelle nous avons observé dans le ciel."
Avant de remettre en cause le modèle cosmologique largement accepté, qui fournit la base pour estimer les distances des clusters, Konstantinos et ses collègues ont d'abord examiné d'autres explications possibles. Peut-être, il pourrait y avoir des nuages de gaz ou de poussière non détectés obscurcissant la vue et faisant apparaître des grappes dans une certaine zone plus sombres. Les données, cependant, ne supporte pas ce scénario.
