Cette image représente la propagation du rayonnement de fond cosmique micro-ondes, en commençant par l'univers juste après le big bang (à gauche), se propageant à travers les nombreuses galaxies de l'univers, amas et vides (centre), et se terminant par une carte CMB récente. Dans le vide géant, le satellite WMAP (en haut à gauche) détecte un point froid tandis que le radiotélescope VLA (en bas à gauche) voit moins de galaxies. Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF, Nasa En août 2007, des scientifiques de l'Université du Minnesota ont publié une découverte étonnante dans l'Astrophysical Journal. L'univers, ils ont déclaré, avait un trou dedans - un trou bien plus grand que tout ce que les scientifiques ont jamais vu ou prévu. Ce "trou" s'étend sur près d'un milliard d'années-lumière et se situe entre six et 10 milliards d'années-lumière de la Terre, dans la constellation de l'Eridan [source :Daily Tech]. (Pour référence, une année-lumière mesure environ six mille milliards de milles.)
Qu'est-ce qui fait de cette vaste zone de l'univers un trou ? La zone ne montre presque aucun signe de matière cosmique, ce qui signifie pas d'étoiles, planètes, systèmes solaires ou nuages de poussière cosmique. Les chercheurs n'ont même pas pu trouver matière noire , qui est invisible mais mesurable par son attraction gravitationnelle. Il n'y avait également aucun signe de trous noirs qui auraient pu engloutir la matière autrefois présente dans la région.
Le trou a été initialement détecté par un programme de la NASA étudiant la propagation du rayonnement émis par le Big Bang, qui, selon les scientifiques, a engendré notre univers. Il a ensuite été examiné plus avant à l'aide des informations glanées du télescope Very Large Array (VLA), utilisé dans le projet NRAO VLA Sky Survey pour étudier de grandes sections du ciel visible.
Un chercheur a décrit la découverte comme « pas normale, " aller à l'encontre des simulations informatiques et des études passées [source :Yahoo News]. D'autres trous de ce type, aussi connu sous le nom vides , ont déjà été trouvés, mais cette trouvaille est de loin la plus grande. Les autres vides représentent environ 1/1000ème de la taille de celui-ci, tandis que les scientifiques ont déjà observé un vide aussi proche que deux millions d'années-lumière - pratiquement en bas de la rue en termes cosmiques [source :CNN.com].
L'astronome Brent Tully a déclaré à l'Associated Press que les vides galactiques se développent selon toute vraisemblance parce que les régions de l'espace avec une masse élevée attirent la matière de zones moins massives [source :CNN.com]. Sur des milliards d'années, une région peut perdre la majeure partie de sa masse au profit d'un voisin massif. Dans le cas de ce vide géant, d'autres études pourraient révéler un problème dans la région, mais ce serait encore beaucoup moins que ce que l'on trouve dans les parties "normales" de l'espace.
Plus tôt, nous avons dit que le vide avait été découvert pour la première fois grâce à un programme de la NASA examinant les radiations provenant du Big Bang. Sur la page suivante, nous examinerons de plus près ce programme et comment les scientifiques peuvent remonter loin dans l'histoire de l'univers - presque jusqu'à ses débuts - afin de faire des découvertes comme celle-ci.
Ces deux images illustrent les variations de température dans le vide galactique et les régions environnantes. L'image de gauche a été capturée par un satellite de la NASA tandis que celle de droite provient d'un radiotélescope utilisé dans le NRAO Very Large Array Sky Survey. Image reproduite avec l'aimable autorisation de Rudnick et al., NRAO/AUI/NSF, Nasa Le 30 juin, 2001, La NASA a lancé la sonde d'anisotropie micro-onde Wilkinson (WMAP), un satellite qui a depuis été utilisé pour cartographier fond diffus cosmologique (CMB) radiation. Le rayonnement CMB a des milliards d'années, un sous-produit du Big Bang que les scientifiques détectent sous forme d'ondes radio. Le rayonnement CMB donne un aperçu de l'histoire ancienne de l'univers, montrant à quoi il ressemblait quand il n'avait que quelques centaines de milliers d'années. Et en examinant la propagation du rayonnement CMB, les scientifiques peuvent découvrir comment l'univers s'est développé depuis le Big Bang et comment il continuera à se développer - ou même à se terminer.
Jusqu'à ce que le vide galactique géant soit étudié plus avant par les chercheurs de l'Université du Minnesota, il était connu sous le nom de « point froid WMAP » parce que les scientifiques de la NASA ont mesuré des températures plus froides dans la région que dans les zones environnantes. La différence de température n'était que de quelques millionièmes de degré, mais cela suffisait à indiquer que quelque chose était très différent dans cette partie de l'espace.
Afin de comprendre pourquoi les vides galactiques apparaissent comme plus froids, il est important de considérer le rôle de énergie noire. Comme matière noire , l'énergie noire est répandue dans tout l'univers connu. Mais dans une zone dépourvue d'énergie noire, les photons (provenant du Big Bang) captent l'énergie des objets lorsqu'ils s'en approchent. Au fur et à mesure qu'ils s'éloignent, la force gravitationnelle de ces objets reprend cette énergie. Le résultat n'est pas un changement net d'énergie.
Une zone où l'énergie noire est présente fonctionne différemment. Lorsque les photons traversent un espace contenant de l'énergie noire, l'énergie noire donne de l'énergie aux photons. Par conséquent, les zones avec beaucoup de photons et d'énergie sombre apparaissent sur les scans comme plus énergétiques et plus chaudes. Les photons perdent une partie de leur énergie s'ils traversent un vide galactique dépourvu d'énergie noire. Ces zones émettent à leur tour un rayonnement plus froid. Un vide géant où peu de matière ou d'énergie noire est présente, comme le WMAP Cold Spot, provoque des baisses importantes de la température de rayonnement.
La matière noire et l'énergie noire restent assez mystérieuses pour les scientifiques. De nombreuses recherches scientifiques sont en cours pour examiner ces substances et leurs rôles dans divers processus cosmiques. L'énergie noire peut être encore moins comprise que la matière noire, mais les scientifiques savent que l'énergie noire joue un rôle important dans l'accélération de la croissance de l'univers, surtout dans l'histoire cosmologique récente. Nous savons également que les photons traversant l'énergie noire permettent le type de changements d'énergie qui produisent des températures variables qui sont à leur tour représentées sur la carte CMB. L'examen de ces fluctuations de température permet aux scientifiques d'apprendre comment l'univers grandit et se développe. Et étant donné que l'énergie noire est le type d'énergie le plus courant dans l'univers, il devrait continuer à occuper un rôle de premier plan dans la recherche cosmologique pour les années à venir.
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Sources
