Extrait d'un communiqué de presse du JPL:
Une étude sur cinq ans de 200 000 galaxies, remontant à sept milliards d'années dans le temps cosmique, a conduit à l'une des meilleures confirmations indépendantes que l'énergie sombre sépare notre univers à des vitesses accélérées. L'enquête a utilisé des données du Galaxy Space Explorer de la NASA et du télescope anglo-australien de Siding Spring Mountain en Australie.
Les résultats offrent un nouveau support pour la théorie privilégiée du fonctionnement de l'énergie sombre - en tant que force constante, affectant uniformément l'univers et propulsant son expansion galopante. Ils contredisent une théorie alternative, où la gravité, et non l'énergie sombre, est la force qui pousse l'espace à part. Selon cette théorie alternative, avec laquelle les nouveaux résultats de l'enquête ne sont pas cohérents, le concept de gravité d'Albert Einstein est faux, et la gravité devient répulsive au lieu d'être attrayante lorsqu'elle agit à de grandes distances.
"L'action de l'énergie sombre est comme si vous lançiez une balle dans les airs, et elle s'accélérait de plus en plus vite dans le ciel", a déclaré Chris Blake de la Swinburne University of Technology à Melbourne, Australie. Blake est l'auteur principal de deux articles décrivant les résultats publiés dans les derniers numéros des mensuels de la Royal Astronomical Society. «Les résultats nous disent que l'énergie sombre est une constante cosmologique, comme l'a proposé Einstein. Si la gravité était le coupable, nous ne verrions pas ces effets constants de l'énergie sombre au fil du temps. "
On pense que l'énergie sombre domine notre univers, en constituant environ 74%. La matière noire, une substance légèrement moins mystérieuse, représente 22%. La soi-disant matière normale, tout ce qui contient des atomes ou ce qui compose les créatures vivantes, les planètes et les étoiles, ne représente qu'environ quatre pour cent du cosmos.
L'idée de l'énergie sombre a été proposée au cours de la décennie précédente, sur la base d'études sur des étoiles explosives distantes appelées supernovae. Les supernovae émettent une lumière constante et mesurable, ce qui en fait ce qu'on appelle des «bougies standard», ce qui permet de calculer leur distance de la Terre. Les observations ont révélé que l'énergie sombre projetait les objets à des vitesses accélérées.
L'énergie noire est dans un combat acharné avec la gravité. Dans les premiers univers, la gravité a pris les devants, dominant l'énergie sombre. Environ 8 milliards d'années après le Big Bang, alors que l'espace se dilatait et que la matière se diluait, les attractions gravitationnelles s'affaiblissaient et l'énergie sombre prenait le dessus. Dans des milliards d'années, l'énergie sombre sera encore plus dominante. Les astronomes prédisent que notre univers sera un terrain vague cosmique, avec des galaxies dispersées si loin que les êtres intelligents qui y vivent ne pourraient pas voir d'autres galaxies.
La nouvelle enquête propose deux méthodes distinctes pour vérifier indépendamment les résultats des supernovae. C'est la première fois que les astronomes effectuent ces vérifications sur toute la durée cosmique dominée par l'énergie sombre. L'équipe a commencé par assembler la plus grande carte tridimensionnelle des galaxies de l'univers lointain, repérée par le Galaxy Evolution Explorer. Le télescope de détection des ultraviolets a scanné environ les trois quarts du ciel, observant des centaines de millions de galaxies.
«Le Galaxy Evolution Explorer a aidé à identifier de jeunes galaxies brillantes, idéales pour ce type d'étude», a déclaré Christopher Martin, chercheur principal pour la mission au California Institute of Technology de Pasadena. «Il a fourni l'échafaudage pour cette énorme carte 3D.»
Les astronomes ont acquis des informations détaillées sur la lumière de chaque galaxie à l'aide du télescope anglo-australien et ont étudié le modèle de distance entre eux. Les ondes sonores du tout premier univers ont laissé des empreintes dans les motifs des galaxies, entraînant une séparation d'environ 500 millions d'années-lumière de paires de galaxies.
Cette «règle standard» a été utilisée pour déterminer la distance des paires de galaxies à la Terre - plus une paire de galaxies est proche de nous, plus les galaxies seront éloignées les unes des autres dans le ciel. Comme pour les études sur les supernovae, ces données de distance ont été combinées avec des informations sur les vitesses auxquelles les paires s'éloignent de nous, révélant, encore une fois, que le tissu de l'espace s'étire de plus en plus vite.
L'équipe a également utilisé la carte des galaxies pour étudier comment les amas de galaxies se développent au fil du temps comme les villes, contenant éventuellement plusieurs milliers de galaxies. Les amas attirent de nouvelles galaxies par gravité, mais l'énergie sombre les sépare. Il ralentit le processus, permettant aux scientifiques de mesurer la force répulsive de l'énergie noire.
«Les observations des astronomes au cours des 15 dernières années ont produit l'une des découvertes les plus surprenantes en sciences physiques; l'expansion de l'univers, déclenchée par le Big Bang, s'accélère », a déclaré Jon Morse, directeur de la division astrophysique au siège de la NASA à Washington. «En utilisant des méthodes entièrement indépendantes, les données du Galaxy Evolution Explorer ont contribué à accroître notre confiance dans l'existence de l'énergie sombre.»
Pour plus d'informations, voir l'Observatoire astronomique australien
