L'énergie sombre n'est peut-être pas une constante cosmologique, selon une nouvelle étude des quasars. De nouveaux travaux scientifiques suggèrent que cette force a peut-être changé au cours des 13,8 milliards d'années depuis le Big Bang.
«Nous avons observé des quasars juste un milliard d'années après le Big Bang et avons constaté que l'expansion de l'univers à ce jour a été plus rapide que prévu», déclare l'auteur principal Guido Risaliti de l'Université de Florence. "Cela pourrait signifier que plus l'espace est ancien, plus l'énergie sombre devient forte."
Les quasars sont des trous noirs supermassifs à croissance rapide au centre des galaxies. L'incroyable luminosité des quasars provient de disques de matière en orbite autour des trous noirs. Ces disques à rotation rapide produisent des quantités massives de rayonnement ultraviolet, dont certains entrent en collision avec des électrons dans des nuages de gaz à proximité. De telles interactions peuvent amplifier le rayonnement ultraviolet à des niveaux de rayons X, produisant une lumière puissante à plusieurs longueurs d'onde de lumière à haute énergie.
Risality et sa collègue Elisabetta Lusso de l'Université de Durham en Angleterre ont déterminé que la relation entre les deux types de lumière peut indiquer la distance au quasar. Ils ont étudié ce rapport dans près de 1600 quasars. Ils ont utilisé l'observatoire à rayons X Chandra et le vaisseau spatial XMM-Newton pour observer les rayons X des quasars, et le Sloan Digital Sky Survey basé au sol pour l'analyse des ultraviolets.
Risality et Lusso ont constaté que de nombreux quasars sont incroyablement loin. Le plus éloigné d'entre eux, par exemple, a jeté d'énormes quantités de lumière dans l'espace à peine 1,1 milliard d'années après le Big Bang.
«Comme il s'agit d'une nouvelle technique, nous avons pris des mesures supplémentaires pour montrer que cette méthode donne des résultats fiables», déclare Lusso. "Nous avons montré que les résultats obtenus avec notre technologie sont en ligne avec les mesures de supernovae au cours des neuf derniers milliards d'années, ce qui nous a donné confiance dans la fiabilité de nos résultats à une époque antérieure."
Ainsi, les nouveaux résultats sont cohérents avec certaines observations préliminaires de supernovae relativement proches. Des travaux antérieurs ont trouvé une expansion apparemment accélérée par rapport à l'univers primitif.
«Certains scientifiques ont suggéré qu'une nouvelle physique pourrait être nécessaire pour expliquer cette différence, ce qui pourrait également expliquer l'augmentation de l'énergie noire», conclut Risality. "Les nouveaux résultats sont cohérents avec cette hypothèse."
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