Le modèle controversé est capable de remettre en cause les fondements de la cosmologie.
L'univers peut être rempli d'un fluide invisible qui a une gravité négative. Autrement dit, il n'attire pas, mais repousse.
Cette théorie a été publiée dans les pages d'astronomie et d'astrophysique par Jamie Farnes de l'Université d'Oxford. Si cela correspond à la réalité, cela signifie que nous avons trouvé une explication à deux des phénomènes cosmiques les plus mystérieux: l'énergie noire et la matière noire.
Les astronomes mesurant l'espace disent que les matériaux visibles comme les étoiles et le gaz ne représentent qu'environ cinq pour cent de l'univers. Par exemple, la rotation des galaxies montre l'effet gravitationnel de tant de matière, qui est cinq fois plus que ce que nous voyons. C'est une entité invisible appelée matière noire.
Et les galaxies s'éloignent les unes des autres à un rythme croissant. La source d'énergie pour cette expansion inexplicable et accélérée s'appelle l'énergie noire.
Après la découverte de la matière noire et de l'énergie noire, de nombreuses théories différentes sont apparues, mais aucune d'entre elles ne peut expliquer de manière satisfaisante ces phénomènes. La théorie de Farnes est d'un grand intérêt car elle fournit une solution à deux problèmes, affirmant l'existence d'un liquide sombre répulsif.
Ce liquide explique l'essence de l'énergie noire, car il éloigne les galaxies les unes des autres. Cela explique également l'essence de la matière noire. Si le fluide répulsif entoure la galaxie, il la comprime essentiellement, poussant les étoiles vers le centre de la galaxie, tout comme le ferait la masse supplémentaire à l'intérieur de la galaxie.
Farnes a aimé la symétrie de la solution car elle donne à la gravité la polarité opposée, lui permettant à la fois d'attirer et de repousser. Ceci est très similaire à la bipolarité des forces électromagnétiques.
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Farnes note: "On dirait donc qu'un simple signe moins aidera à résoudre l'un des problèmes les plus anciens de la physique."
Farnes pense que l'idée de masse négative n'est pas aussi folle que cela puisse paraître - par exemple, la bulle se comporte comme si elle avait cette masse. Cependant, cette théorie n'est en aucun cas prouvée.
Un physicien de l'Université de Tasmanie en Australie, Krzysztof Bolejko, dit que Farnes est d'accord avec ses calculs mathématiques, mais note que sa théorie d'un liquide sombre crée une complication.
«Farnes introduit le concept de matière à masse négative, mais pour expliquer l'expansion accélérée de l'espace, cette matière doit être créée en permanence», dit-il.
L'hypothèse fluide constamment créée contredit le modèle spatial le plus réussi à ce jour, connu sous le nom de modèle Lambda-CDM. Dans ce modèle, l'énergie noire est une propriété de l'espace, et l'expansion de l'espace est le résultat de changements dans la forme et la courbure de l'univers.
Farnes note que sa théorie nécessite des améliorations significatives, car il est nécessaire d'étudier toutes les conséquences de la théorie du liquide sombre répulsif. On ne sait pas encore si elle pourra mieux expliquer l'univers que le modèle Lambda-CDM. Des problèmes surgiront si les deux théories donnent des prédictions différentes. Celui qui sera le plus cohérent avec le comportement observé de l'Univers prévaudra.
Boleiko pense que la différence pourra montrer des vides ou des vides cosmiques, comme ils appellent des espaces énormes, dans lesquels des centaines de milliers de galaxies peuvent être localisées, mais seules quelques-unes sont localisées.
«Nous commençons à étudier les vides spatiaux. Il y a tellement de processus dans les galaxies qu'il est difficile de dire lequel est causé par la matière et lequel est causé par le secteur sombre », dit-il.
«À l'intérieur des vides spatiaux, le signal sera plus clair, et il nous sera donc plus facile d'identifier la différence entre les processus causés par l'énergie noire et la matière constamment créée avec une masse négative.
Phil Dooley
