Des cosmologistes et des physiciens de l'Institut de physique théorique de l'Académie des sciences de Russie ont suggéré que les écarts dans le taux d'expansion de l'Univers, calculés à partir des explosions de supernova et de l '«écho» du Big Bang, peuvent s'expliquer par le fait que l'énergie noire est instable et se transforme progressivement en matière noire, selon un article publié dans la revue MNRAS.
«Si Einstein a raison à 100%, alors l'énergie noire est immuable et éternelle. Mais que se passe-t-il s'il n'est, disons, qu'à 99,99%, n'est-ce pas? Il y a tellement d'énergie noire dans la nature que si même une fraction insignifiante de celle-ci au cours des 14 milliards d'années qui se sont écoulées depuis le Big Bang, se désintégrait en particules élémentaires connues, y compris des photons, ce serait une nouvelle source d'énergie colossale utile à l'humanité - dit Alexei Starobinsky de l'ITF RAS, dont les propos sont cités par le service de presse de l'institut.
Les actes sombres de l'univers
En 1929, le célèbre astronome Edwin Hubble a prouvé que notre Univers ne s'arrête pas, mais se dilate progressivement, observant le mouvement des galaxies loin de nous. À la fin du 20e siècle, des astrophysiciens ont découvert, en observant des supernovae de type I, qu'elle ne se dilatait pas à vitesse constante, mais avec une accélération. La raison en est, comme le croient aujourd'hui les scientifiques, "l'énergie noire" - une substance mystérieuse qui agit sur la matière comme une sorte d '"antigravité".
En juin 2016, le lauréat du prix Nobel Adam Reiss et ses collègues qui ont découvert ce phénomène ont calculé le taux exact d'expansion de l'univers aujourd'hui en utilisant des étoiles Céphéides variables dans les galaxies proches, dont la distance peut être calculée avec une très haute précision.
Ce raffinement a donné un résultat extrêmement inattendu: il s'est avéré que deux galaxies, séparées par une distance d'environ 3 millions d'années-lumière, se dispersent à une vitesse d'environ 73 kilomètres par seconde. Un tel chiffre est sensiblement plus élevé que les données obtenues avec les télescopes orbitaux WMAP et Planck - 69 kilomètres par seconde, et il ne peut pas être expliqué en utilisant nos idées sur la nature de l'énergie noire et le mécanisme de la naissance de l'Univers.
Ces divergences ont amené les scientifiques, dont l'académicien Starobinsky, à réfléchir à deux manières possibles d'expliquer cette anomalie. D'une part, il est fort possible que les mesures de Planck ou de Riesz et de ses collègues soient erronées ou incomplètes. D'un autre côté, il est tout à fait admissible que les propriétés de la matière noire ou de l'énergie noire aient sensiblement changé au cours de la vie de l'Univers, ce qui pourrait modifier le taux de son expansion.
Vidéo promotionelle:
La variante la plus simple et la plus logique de ces changements, comme suggéré par Starobinsky et ses collègues, est la nature instable de l'énergie noire ou de la matière noire. Des idées similaires, comme le note l'académicien, avaient déjà été présentées par des scientifiques soviétiques au milieu des années 1930, mais ils ont alors supposé que les substances «sombres» devaient se désintégrer en formes visibles de matière.
La fin de l'éternité cosmologique
Aujourd'hui, les cosmologistes russes pensent que la désintégration de leurs particules conduit à la formation de nouveaux composants «sombres» de l'Univers. Dans ce cas, leur désintégration n'est pas influencée par des conditions externes, y compris le taux d'expansion actuel de l'univers, son âge et d'autres caractéristiques, mais uniquement les propriétés internes de la matière noire et de l'énergie, à la suite desquelles le taux d'expansion de l'Univers et ses autres propriétés, en fonction du rapport de leurs parts dans l'univers changera en douceur.
De telles désintégrations, comme l'explique le physicien, peuvent se dérouler de trois manières - à la suite d'un processus similaire à la destruction des noyaux d'éléments instables "ordinaires", à la transformation directe de l'énergie sombre en matière noire et à la conversion de l'énergie sombre en "rayonnement sombre" - un flux de particules légères et particulières " photons "sombres" qui n'interagissent pas avec la matière visible.
«L'analyse a montré que le deuxième modèle mieux que les autres permet d'expliquer à la fois les paramètres cosmologiques existants de l'Univers observé et son évolution dans le passé. Il en découle que la demi-vie de l'énergie noire à travers ce canal n'est pas inférieure à 17 fois l'âge de l'Univers. En d'autres termes, si la désintégration de l'énergie noire en matière noire se produit, elle se déroule très lentement », poursuit Starobinsky.
Un tel scénario, comme le note le scientifique, décrit bien les écarts dans les taux d'expansion de l'Univers découverts par Riess et son équipe, et des données similaires obtenues dans le cadre du projet BOSS visant à rechercher des traces du Big Bang dans la distribution des galaxies à travers l'Univers.
Si ces données sont confirmées dans un proche avenir, elles peuvent être considérées comme une confirmation du modèle de Starobinsky et ses collègues et la première preuve que la matière noire n'est pas constante et stable, comme le postule le modèle cosmologique standard.
