L'énergie sombre est une forme théorique d'énergie qui représenterait environ 68 % de l'énergie totale de l'univers. Il est responsable de l’accélération observée de l’expansion de l’univers.

L'énergie sombre n'est pas directement observable et son existence est déduite des observations de supernovae lointaines et d'autres mesures cosmologiques. Ces observations indiquent que l’univers connaît une expansion accélérée, ce qui ne peut être expliqué par les formes connues de matière et d’énergie.

Comment savons-nous qu'il est là ?

L’existence de l’énergie noire est étayée par plusieurs éléments de preuve :

* Observations de supernovae : Les supernovae sont des étoiles explosives qui peuvent être utilisées comme bougies standards pour mesurer la distance aux galaxies. Les observations de supernovae lointaines ont montré que l’univers se développe à un rythme accéléré, ce qui ne peut être expliqué par les formes connues de matière et d’énergie.

* Rayonnement de fond cosmique micro-ondes : Le rayonnement de fond cosmique micro-ondes (CMB) est le rayonnement résiduel du Big Bang, l’événement qui a créé l’univers. Les mesures du CMB ont montré que l'univers est presque plat, ce qui concorde avec la présence d'énergie sombre.

* Structure à grande échelle de l'univers : Les observations de la structure à grande échelle de l’univers, comme la répartition des galaxies et des amas de galaxies, fournissent également des preuves de l’énergie sombre. Ces observations montrent que l’expansion de l’univers est cohérente avec la présence d’énergie sombre.

La nature de l'énergie noire

La nature de l’énergie noire n’est pas bien comprise et constitue l’un des plus grands mystères de la physique. Voici quelques explications possibles de l’énergie noire :

* Une constante cosmologique : Une constante cosmologique est une densité d’énergie constante présente dans tout l’univers. C’est l’explication la plus simple de l’énergie noire, mais elle n’explique pas pourquoi la constante cosmologique a cette valeur.

* Champs scalaires : Les champs scalaires sont des champs qui ont une valeur unique à chaque point de l'espace-temps. Certains champs scalaires peuvent donner naissance à de l'énergie noire, mais on ne sait pas pourquoi ces champs auraient ces valeurs.

* Théories de la gravité modifiées : Les théories de la gravité modifiée sont des théories de la gravité qui diffèrent de la théorie standard de la relativité générale. Certaines théories modifiées de la gravité peuvent donner naissance à de l’énergie sombre, mais elles sont souvent complexes et difficiles à tester.

La nature de l’énergie noire est un domaine de recherche actif et constitue aujourd’hui l’une des questions les plus importantes de la physique.