Mosaïque de Hubble d'un amas de galaxies massives MACS J0717.5 + 3745, censé être connecté par un filament de matière noire. Crédit: NASA, ESA, Harald Ebeling (University of Hawaii at Manoa) & Jean-Paul Kneib (LAM)
Même si des équipes de scientifiques du monde entier sont en ce moment très à la recherche de la matière noire - les «autres choses» dont l'Univers est fait et qui représenteraient près de 80% de la masse que nous ne pouvons pas observer directement ( encore) - et en essayant de quantifier exactement comment la soi-disant «énergie noire» entraîne son expansion toujours plus rapide, peut-être une réponse à ces mystères en cours est peut-être qu'ils n'existent pas du tout.
C’est précisément ce qu’un astronome suggère dans un article récent, soumis le 3 décembre à Astrophysical Journal Letters.
Dans un article intitulé «Un univers en expansion sans matière noire ni énergie noire» (arXiv: 1212.1110) Pierre Magain, professeur à l'Institut belge d'Astrophysique et de Géophysique, propose que l'expansion de l'Univers puisse s'expliquer sans avoir besoin d'énigmatique matière et énergie qui, à ce jour, doivent encore être mesurées directement.
De plus, la proposition de Magain place l’Univers à un âge plus élevé que ce qui est actuellement accepté. Avec un modèle qui montre un taux d'expansion plus lent au début de l'Univers qu'aujourd'hui, les calculs de Magain estiment que son âge est plus proche de 15,4 à 16,5 milliards d'années, ajoutant quelques milliards de bougies de plus au gâteau d'anniversaire cosmique.
L'avantage d'un univers légèrement plus ancien, selon Magain, est qu'il n'est pas si étrangement proche de l'âge apparent des galaxies les plus lointaines récemment trouvées - comme MACS0647-JD, qui est à 13,3 milliards d'années-lumière et donc (basé sur le courant estimations, voir graphique ci-contre) doit s'être formé alors que l'Univers n'avait que 420 millions d'années.
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Utilisation de la physique acceptée du comportement du temps sur la base de la théorie d'Einstein de la relativité générale - à savoir, comment le passage du temps est relatif à la position et à la vitesse du spectateur (ainsi que l'intensité du champ gravitationnel dans lequel le spectateur se trouve) - Modèle de Magain permet à un observateur situé dans l'Univers d'éprouver potentiellement un rythme différent d'un spectateur hypothétique situé à l'extérieur l'univers. Ne pas être assez métaphysique pour présumer qu'il y a sont observateurs externes de notre Univers, mais simplement pour dire qu'un point externe serait un point fixe par rapport auquel on pourrait comparer un passage du temps variable à l'intérieur de l'Univers, Magain appelle cela relativité universelle.
Un spectateur expérimentant la relativité universelle, selon Magain, mesurerait toujours la courbure de l'Univers pour être égale à zéro. C’est ce qui est actuellement observé, un «problème de planéité» que Magain insinue est étrangement une coïncidence.
En attribuant un univers en expansion à l'énergie sombre et aux vitesses élevées des étoiles le long des bords des galaxies (ainsi que les mouvements des amas de galaxies eux-mêmes) à la matière noire, nous pouvons introduire des éléments ad hoc dans l'univers, dit Magain. Au lieu de cela, il propose son modèle «plus économique» - qui utilise la relativité universelle - explique ces comportements apparemment en accélération et en expansion… et donne une plus grande marge de temps entre le Big Bang et la formation des premières structures galactiques.
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Il y a pas mal de mathématiques impliquées, et comme je n'ai jamais prétendu comprendre les équations physiques, vous pouvez consulter l'article original ici.
Bien qu'intriguant, l'essentiel est que l'énergie sombre et la matière noire ont toujours réussi à échapper à la science, existant juste à l'extérieur des frontières de ce qui peut être observé (bien que les effets de lentille gravitationnelle de ce que l'on pense être des filaments de matière noire ont été observés par Hubble) et l'article de Magain met simplement une autre idée sur la table - une idée qui, s'il reconnaît avoir besoin de tests supplémentaires et s'appuie sur des paramètres singuliers très spécifiques, ne dépend pas de «trucs» invisibles, inobservables et mystérieusement sombres. Qu'il appartienne ou non à la table sera à d'autres astrophysiciens de décider.
Les recherches du professeur Magain ont été soutenues par l’ESA et le Bureau belge de la politique scientifique.
À droite: impression d'artiste de la matière noire (h / t pour Steve Nerlich)
Remarque: il s'agit «simplement» d'un article soumis et n'a pas encore été sélectionné pour publication. Les hypothèses proposées sont celles de l'auteur et ne sont pas approuvées par ce site. (Personnellement, j’aime la matière noire. C’est fascinant… même si nous ne peut pas le voir. Vous voulez le point de vue d'un astrophysicien sur l'existence de la matière noire? Consultez la réponse du blog d'Ethan Siegel ici.)
