L'existence de l'énergie sombre est déduite des observations de supernovae lointaines, qui montrent que l'expansion de l'univers s'accélère. Cette accélération ne peut pas être expliquée par les formes connues de matière et d’énergie, telles que les étoiles, les galaxies et les gaz.
Il existe plusieurs hypothèses sur ce que pourrait être l’énergie noire. Une possibilité est qu’il s’agisse d’une constante cosmologique, c’est-à-dire d’une densité d’énergie constante qui imprègne tout l’espace. Une autre possibilité est qu'il s'agisse d'un champ dynamique, tel qu'un champ scalaire (par exemple l'inflaton) ou un champ vectoriel.
L’énergie sombre est aujourd’hui l’un des problèmes les plus mystérieux et les plus importants de la physique. Comprendre sa nature est crucial pour comprendre l’évolution de l’univers.
Voici quelques-unes des preuves qui soutiennent l'existence de l'énergie noire :
* L'accélération observée de l'expansion de l'univers : C’est la preuve la plus directe de l’énergie noire. Les observations de supernovae lointaines ont montré que l'expansion de l'univers s'accélère, ce qui ne peut s'expliquer par les formes connues de matière et d'énergie.
* Le fond cosmique des micro-ondes : Le fond diffus cosmologique (CMB) est le rayonnement résiduel du Big Bang. Le CMB n’est pas uniforme, mais présente de légères variations de température. Ces variations peuvent être utilisées pour mesurer la quantité d’énergie noire présente dans l’univers.
* Structure à grande échelle de l'univers : La structure à grande échelle de l’univers, telle que la répartition des galaxies et des amas de galaxies, peut également être utilisée pour mesurer la quantité d’énergie noire dans l’univers.
Les preuves de l’énergie noire sont solides, mais sa nature est encore inconnue. Comprendre l’énergie noire constitue aujourd’hui l’un des défis les plus importants de la physique.
