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Découvrir les obscurités de l’univers

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Bien qu'on puisse penser que l'homme sait beaucoup sur l'univers, il reste encore beaucoup de phénomènes à résoudre. Un groupe de cosmologistes de l'UPV cherche le modèle qui explique le mieux le développement de l'univers.

Les scientifiques qui étudient l'univers sont représentés en regardant à partir d'un télescope. Et oui, c'est ce que font les astrophysiques : collecter des données sur les phénomènes qui peuvent être observés dans le cosmos. Mais pour interpréter ces données, c'est-à-dire pour expliquer la plupart des phénomènes qui se produisent dans l'univers, il est nécessaire de réaliser des calculs complexes par ordinateur basés sur des modèles mathématiques adéquats. Il s'agit du travail de l'équipe de recherche Gravitation et Cosmologie de l'UPV/EHU dans l'étude de modèles servant à expliquer le développement du cosmos.

Supernovas, témoin de l'accélération

Un des phénomènes que le Modèle Standard de Cosmologie n'a pas encore expliqué est l'expansion accélérée de l'univers. Bien qu'Einstein ait proposé un modèle statique pour décrire le cosmos, on sait aujourd'hui qu'il se propage. Entre autres choses grâce aux supernovas. Les supernovae sont une explosion stellaire très brillante et sont donc si utiles pour voir les parties éloignées du cosmos. La mesure de la quantité de lumière qui nous vient des supernovae permet de connaître la distance à laquelle ils se trouvent et d'estimer par leur couleur la vitesse à laquelle ils s'éloignent. Et c'est que plus il est rougeâtre, plus vite ils s'éloignent de nous. Autrement dit, si on compare deux supernovae, celle qui s'éloigne à la vitesse la plus lente aura une couleur plus bleue et celle qui s'éloigne plus vite, plus rougeâtre. Les astrophysiques ont vu que les supernovae, en plus de s'éloigner, s'éloignent de plus en plus vite, c'est-à-dire s'éloignent à vitesse accélérée, avec toute l'autre matière de l'univers.

Recherche de l'énergie noire

Mais l'énergie connue dans l'univers n'est pas suffisante pour provoquer cette accélération. Par conséquent, le plus répandu dans la communauté scientifique est qu'il existe une "énergie obscure", c'est-à-dire que si ce n'était pas par la force gravitationnelle qu'elle génère, nous ne pourrions pas détecter. On estime que 73% de l'énergie totale du Cosmos est obscure. L'énergie obscure n'est pas un débat quelconque : on ne peut pas démontrer qu'elle existe, mais sans elle le Modèle Standard de Cosmologie ne pourrait expliquer plusieurs phénomènes qui se produisent dans l'univers.

Et… qu'est-ce que l'énergie noire ? Quelles sont les caractéristiques? Ces caractéristiques ont-elles toujours été les mêmes ou ont changé au fil du temps ? Ces chercheurs de la Faculté de science et de technologie de l'UPV, dirigés par le docteur Alexander Feinstein, ont répondu à ces questions.

La seule caractéristique connue de l'énergie sombre est sa force gravitationnelle distanciatrice. C'est-à-dire, contrairement à la gravitation que nous connaissons, cette force tend à se distancer entre galaxies, étoiles et autres structures de l'univers. Cela expliquerait pourquoi l'expansion du cosmos n'est pas constante, mais accélérée. Cependant, ce phénomène ne peut être détecté qu'en atteignant des distances d'observation très élevées. C'est pourquoi il est si difficile de comprendre et d'expliquer l'énergie noire.

Théorie de l'énergie fantomatique

Jusqu'où peut-on étendre l'univers ? Si cette force de gravitation distante est de plus en plus forte… peut-elle devenir infinie ? C'est l'un des sujets étudiés par les chercheurs de l'UPV. Cette énergie sombre, si forte, est connue comme énergie fantôme. Par son influence, le cosmos peut être étendu, où les structures connues peuvent être détruites.

Ce groupe de chercheurs croit que le modèle le plus approprié pour expliquer l'expansion accélérée de l'univers peut être l'énergie fantôme. Ceci est dû, entre autres, au rayonnement de micro-ondes de fond qui s'est répandu dans tout le cosmos depuis le Big Bang et à l'étude de la distribution des galaxies. Ces ondes se propagent dans toutes les directions et permettent d'analyser des faits très anciens, proches au début de tout.