L'énergie sombre n'est pas encore une forme de matière découverte expérimentalement qui imprègne tout l'Univers que nous observons. C'est elle qui est «responsable» du fait que l'Univers ne se dilate pas seulement, mais le fait avec une accélération.
Il n'est pas encore possible de «ressentir» cette énergie, mais cela ne veut pas dire qu'on ne peut rien en dire. Il est possible, en particulier, d'estimer sa quantité par l'influence qu'elle a sur l'expansion de l'Univers - son accélération est la plus grande, la plus sombre d'énergie dans l'Univers en ce moment.
Les astronomes déterminent le taux d'expansion de l'Univers et le changement de ce taux au fil du temps par les supernovae. Leur luminosité réelle est précisément connue, donc, par la luminosité que l'on peut observer depuis la Terre, il est possible de déterminer avec précision la distance de nous à la supernova, et par le redshift, la vitesse à laquelle cet objet s'éloignait de nous au moment de l'émission de la lumière visible aujourd'hui.
Mais cette méthode a une sérieuse limitation. Il convient pour étudier les neuf derniers milliards d'années de la vie de l'univers. Il y a très peu de supernovae plus anciennes. Pendant ce temps, l'âge de l'univers est estimé à environ 13,8 milliards d'années. Il serait extrêmement intéressant de se pencher sur le début de sa vie.
La nouvelle technique utilise des données ultraviolettes (UV) et des rayons X pour estimer les distances jusqu'aux quasars.
Un quasar est un énorme trou noir qui engloutit intensément la matière environnante. Cette matière brille et très brillamment. Un quasar typique émet 1 à 2 ordres de grandeur de plus d'énergie que toute notre galaxie. Ce qui est particulièrement agréable, c'est que les quasars sont déjà apparus à l'aube de l'Univers.
Le rayonnement ultraviolet est généré dans le disque de matière entourant le quasar. Certains des photons ultraviolets entrent alors en collision avec des électrons dans un nuage de gaz chaud au-dessus et au-dessous du disque, et ces collisions peuvent augmenter leur énergie au niveau des rayons X. La luminosité d'un quasar dans les gammes UV et X est corrélée: plus il y avait de rayonnement ultraviolet au début, plus la luminosité des rayons X sera grande.
Ainsi, nous pouvons calculer la vraie luminosité du quasar, et en la connaissant et celle que nous voyons, nous pouvons calculer la distance qui y sépare. Après cela, il reste très peu de chose: comparer la distance avec le décalage vers le rouge de l'objet et tirer une conclusion sur le taux d'élimination du quasar de nous il y a des milliards d'années, lorsque sa lumière a été émise.
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Les chercheurs ont collecté des données pour 1598 quasars et ont estimé le taux d'expansion de l'univers à des temps très anciens. Les résultats montrent que la quantité d'énergie sombre augmente avec le temps.
Puisqu'il s'agit d'une nouvelle méthode, les astronomes ont pris des mesures supplémentaires pour montrer qu'elle donne des résultats fiables. Ils ont montré que ses résultats au cours des neuf derniers milliards d'années coïncident avec ce qui avait été précédemment obtenu à partir des données de supernova.
Pour plus de détails, consultez un article dans Nature Astronomy. Sa pré-impression complète est disponible ici.
Sergey Sysoev
