- Une étude récente avance que le taux d’expansion de l’Univers n’accélère plus et serait déjà entré dans une phase de ralentissement
- Après correction du fait que la luminosité des supernovae de type Ia est influencée par un biais lié à l’âge stellaire (age-bias), les résultats ne concordent plus avec le modèle cosmologique ΛCDM classique
- Les données corrigées s’accordent davantage avec des modèles d’énergie noire variables dans le temps, tout en restant cohérentes avec les données BAO (oscillations acoustiques des baryons) et CMB (fond diffus cosmologique)
- Cette analyse suggère que l’intensité et la nature de l’énergie noire s’affaiblissent et évoluent avec le temps, et que l’Univers se trouve déjà aujourd’hui dans un état d’expansion ralentie
- Si ces résultats sont confirmés, ils pourraient constituer un changement de paradigme en cosmologie, 27 ans après la découverte de l’énergie noire
Aperçu de l’étude
- Une nouvelle étude avance la possibilité que l’expansion de l’Univers soit entrée dans un état de ralentissement plutôt que d’accélération
- Jusqu’ici, on considérait que l’énergie noire repoussait les galaxies de plus en plus vite
- Ces résultats remettent en question cette hypothèse
- L’étude a été publiée dans le Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
- L’équipe de recherche, dirigée par le professeur Lee Youngwook de l’université Yonsei, a analysé la possibilité d’une évolution temporelle de l’énergie noire
Correction du biais d’âge dans les données de supernovae
- Les chercheurs ont constaté que les supernovae de type Ia, utilisées comme « chandelles standards », présentent une luminosité qui varie selon l’âge des étoiles progénitrices
- Les supernovae issues de populations stellaires jeunes apparaissent plus faibles, tandis que celles issues de populations plus âgées apparaissent plus lumineuses
- L’analyse d’un large échantillon de 300 galaxies a montré que cet effet est statistiquement significatif à un niveau de confiance de 99,999 %
- Une fois ce biais corrigé, les données de supernovae ne sont plus compatibles avec le modèle ΛCDM (incluant la constante cosmologique)
- Elles correspondent davantage à un modèle d’énergie noire variable dans le temps dérivé des données BAO+CMB
Un nouveau modèle d’expansion de l’Univers
- En combinant les données corrigées des supernovae avec les résultats BAO et CMB, le modèle standard ΛCDM est fortement écarté
- L’analyse combinée indique que l’Univers se trouve actuellement dans un état d’expansion ralentie plutôt qu’accélérée
- Les chercheurs expliquent que, contrairement à la conclusion antérieure du projet DESI (accélération aujourd’hui, ralentissement à venir), l’Univers serait déjà entré dans une phase de ralentissement
- Ce résultat est aussi cohérent, indépendamment, avec une analyse BAO seule ou une analyse BAO+CMB
Vérifications supplémentaires et suite des travaux
- L’équipe mène actuellement un test « evolution-free » pour vérifier ces résultats
- Il consiste à comparer des supernovae sur l’ensemble de la plage de décalage vers le rouge en n’utilisant que de jeunes galaxies de même âge
- Les premiers résultats soutiennent la conclusion principale
- Le Vera C. Rubin Observatory devrait découvrir plus de 20 000 galaxies hôtes de supernovae au cours des cinq prochaines années
- Cela devrait permettre des mesures d’âge précises et des validations en cosmologie des supernovae
Énergie noire et portée cosmologique
- L’énergie noire représente environ 70 % de l’énergie de l’Univers, mais sa nature reste encore mystérieuse
- Cette étude suggère que l’énergie noire s’affaiblit et évolue avec le temps
- Si ces résultats sont confirmés, une révision fondamentale de notre compréhension de l’expansion de l’Univers pourrait être nécessaire depuis la découverte de l’énergie noire en 1998
- Des instruments d’observation de nouvelle génération comme DESI et le Rubin Observatory devraient jouer un rôle clé pour élucider la nature de l’énergie noire et le processus d’évolution cosmique
3 commentaires
Avis Hacker News
J’ai lu une étude selon laquelle l’hypothèse que le processus de standardisation de la luminosité des supernovæ de type Ia ne varie pas selon l’âge des étoiles pourrait être fausse
En mesurant directement l’âge des galaxies hôtes de supernovæ, ils ont trouvé une corrélation de niveau 5,5σ entre la luminosité standardisée et l’âge
Cela introduit un biais systématique selon le décalage vers le rouge, qui ne peut pas être corrigé par la correction de masse existante
Après correction du biais d’âge, les données correspondaient mieux au modèle CDM
Lien vers l’article
Cela dit, ils reconnaissent un biais dû au fait que l’échantillon est orienté vers les faibles décalages vers le rouge et certains types de galaxies
Ils prévoient de mettre à jour les résultats avec les données Rubin LSST. C’est vraiment une période passionnante après des décennies où le modèle LCDM faisait figure de standard
J’ai eu l’impression que les prédictions sur la matière noire ou l’énergie noire étaient excessivement assurées par rapport aux données
Il manque des efforts pour tester de nouveaux modèles, et les tentatives de remplacer le modèle existant semblent souvent découragées
Au final, on fait de notre mieux avec les faibles données dont on dispose, mais je pense qu’il reste encore beaucoup de place pour de nouvelles explorations
L’idée centrale, c’est que les supernovæ de type Ia étaient considérées comme des chandelles standard (standard candles) de l’Univers, alors qu’en réalité elles seraient fortement affectées par l’âge des étoiles
Comme cette méthode est un outil majeur pour mesurer les distances cosmiques et le taux d’expansion de l’Univers, si cette hypothèse est fausse, ce serait un énorme tournant scientifique
J’ai très envie de voir quelles objections vont émerger
Article DESI, Article de l’équipe coréenne
je me demande si l’« accélération » ne pourrait pas être non seulement une augmentation de la distance, mais aussi une modification de l’écoulement du temps
C’est une idée tellement autoréférentielle que ça me donne l’impression d’avoir le cerveau qui se noue
Je trouve intéressant que cette étude touche justement à ce point
Résoudre la question est simple. Il suffit d’attendre 5 milliards d’années pour savoir quel modèle est le bon
Personnellement, j’espère un Univers en décélération. Comme ça, on pourra explorer davantage d’espace
J’ai programmé un rappel pour vérifier ça à ce moment-là
Pendant 5 milliards d’années, j’envelopperais les étoiles dans des sphères de Dyson, puis j’y simulerais tous les mondes
Si cette étude est correcte, cela rend à nouveau possible le Big Bounce (univers oscillant)
L’Univers pourrait être un système répétant indéfiniment expansion et contraction
le professeur Carlos Frenk de l’université de Durham a jugé cela « très provocateur et intéressant, mais cela pourrait être faux »
Autrement dit, c’est un résultat qu’on ne peut pas ignorer
Il n’y aurait pas assez de matière dans l’Univers pour qu’il se recontracte, et il continuerait à s’étendre tout en ralentissant pour toujours
Cette étude est la première tentative de vérifier réellement cette hypothèse
Nous ne pouvons observer qu’à l’intérieur d’une sphère d’environ 46,5 milliards d’années-lumière de rayon, et ce qui se trouve au-delà nous est inconnu
Si l’on remplace une constante cosmologique fixe par un modèle d’énergie noire variant avec le temps,
il faudra des paramètres supplémentaires pour expliquer cette évolution, ce qui risque de conduire à un surajustement (overfitting)
Je me demande si la meilleure adéquation aux données ne vient pas simplement de ce surajustement
Je pense que l’Univers pourrait avoir une structure qui se dilate et se contracte comme un corps élastique
L’existence est un concept qu’on ne peut nier, et si on regarde cela via le multivers, la théorie des ensembles ou des lois d’évolution fondées sur les interactions,
tout est constitué de données en interaction
J’ai l’impression que la distance n’est au fond qu’une mesure de possibilité. C’est une idée assez métaphysique
L’Univers tout entier est toujours une existence complète, et l’infiniment petit comme l’infiniment grand s’interpénètrent dans une relation de type yin-yang
existe par définition, non ?
Autrement dit, l’argument de l’inévitabilité de l’existence doit être formulé de façon plus rigoureuse
Quand on regarde le graphique de la Figure 3,
si on cache la partie après le « présent », cela ressemble à une forme sinusoïdale. Comme une résonance cosmique
On dirait presque que quelqu’un a créé le système solaire puis ralenti la vitesse d’expansion
Je ne suis pas scientifique, mais j’ai toujours pensé que la Cosmic Distance Ladder (échelle des distances cosmiques)
pouvait être imprécise à cause de l’hypothèse selon laquelle la luminosité des chandelles standard est constante
À l’inverse, une mesure directe du CMB (fond diffus cosmologique) me semble plus simple et moins sujette aux erreurs
Article Wikipédia
Mais les mesures du CMB n’ont pas de sens non plus sans interprétation par un modèle
Avec un modèle sans matière noire ni énergie noire, l’interprétation même du CMB changerait
Ce type d’information peut être estimé à partir de la courbe de lumière
Lien de référence
Des méthodes différentes devraient mener au même résultat ; si ce n’est pas le cas, c’est le signe qu’il nous manque quelque chose
Les données corrigées des supernovæ et les résultats BAO+CMB suggèrent tous deux que l’énergie noire s’affaiblit avec le temps
Les chercheurs affirment que le modèle standard ΛCDM est exclu statistiquement
Mais ils ne disent pas pour autant que l’énergie noire est entièrement inutile. Je me demande pourquoi
Jusqu’ici, toutes les observations pointaient vers la même quantité d’énergie noire
Cette étude suggère désormais que les supernovæ indiquent une énergie noire proche de zéro
Dans ce cas, l’énergie noire pourrait être une entité dynamique, forte au début puis presque disparue aujourd’hui
Ironiquement, les supernovæ avaient été la première preuve de l’énergie noire,
et cette fois il se pourrait que cela n’ait été qu’un simple hasard
L’absence de date dans l’article m’a embrouillé. J’ai le souvenir d’avoir vu plus tôt cette année un titre similaire
Je voudrais savoir s’il s’agit ici de nouveaux résultats
Cette étude va encore plus loin dans ce sens
Article associé
Je me demande pourquoi une information aussi importante est ainsi cachée
Ces derniers temps, j’ai beaucoup regardé des vidéos sur l’univers sur YouTube, via des chaînes comme "Science à voir" ou "Le magazine de Lee Kang-min".
C’est peut-être pour ça que j’ai eu envie d’y regarder d’un peu plus près. Haha. En voyant ΛCDM, je me suis dit : ah, ça je l’ai déjà entendu ! Du coup, c’était fascinant à lire.
Je suis aussi vraiment impressionné par l’étendue des centres d’intérêt des membres de la communauté Hacker News, vu l’énorme quantité de commentaires qu’on trouve même sur ce genre d’article.
Même récemment, sur la chaîne BODA, ils avaient invité directement le professeur Lee Young-wook de l’université Yonsei, qui a mené cette recherche, pour écouter ses explications sur cet article.
La phrase « On dirait que c’est une sorte d’étape intermédiaire vers une découverte plus grande. » m’a beaucoup marqué.
https://www.youtube.com/watch?v=3FK_9wdUnVo