Une carte historique derrière laquelle se cache une question cosmologique plus vaste
Le Dark Energy Spectroscopic Instrument, ou DESI, a achevé le relevé de cinq ans qui constituait le cœur de sa mission, livrant la plus grande et la plus détaillée carte tridimensionnelle de l’univers jamais assemblée. Le projet a répertorié bien plus d’objets que prévu à l’origine et a désormais été prolongé jusqu’en 2028, mais la carte elle-même n’est qu’une partie de l’histoire. Le résultat le plus important pourrait être ce que les données continuent de suggérer au sujet de l’énergie sombre.
DESI opère depuis Kitt Peak, en Arizona, en utilisant environ 5 000 positionneurs robotiques à fibres optiques qui captent la lumière d’objets lointains. Au cours du relevé, l’instrument a cartographié 47 millions de galaxies et de quasars, ainsi que 20 millions d’étoiles de la Voie lactée. Le plan initial consistait à cartographier plus de 34 millions de galaxies en cinq ans. Au moment où les observations de la mission principale se sont achevées le 14 avril, le projet avait largement dépassé cet objectif.
Pourquoi cette carte compte
Les cartes tridimensionnelles de l’univers ne sont pas seulement des réussites visuelles. Elles permettent aux chercheurs de mesurer comment la matière se répartit dans l’espace et le temps, ce qui aide à reconstruire l’histoire de l’expansion du cosmos. L’échelle de DESI donne aux cosmologues un ensemble de données bien plus détaillé pour tester l’évolution de l’univers et la manière dont cette expansion a changé.
Le succès du projet est aussi important sur le plan opérationnel. Selon le directeur de DESI, Michael Levi, l’instrument a mieux fonctionné que prévu et le relevé a progressé à une vitesse exceptionnelle compte tenu de l’ampleur de l’entreprise. Réaliser une carte de cette ampleur est en soi un exploit technique, mais sa valeur scientifique dépend de ce que les chercheurs peuvent extraire des motifs inscrits dans cette répartition.
Le mystère central : l’énergie sombre change-t-elle ?
L’énergie sombre est le nom donné au composant inconnu censé être à l’origine de l’expansion accélérée de l’univers. Elle est souvent traitée comme une constante cosmologique, c’est-à-dire quelque chose qui ne varie pas avec le temps. Cette hypothèse a façonné une grande partie de la cosmologie moderne.
Les premiers résultats de DESI, issus de ses trois premières années, ont remis en question ce tableau en laissant entendre que l’énergie sombre pourrait évoluer à mesure que l’univers vieillit. L’ensemble de données de cinq ans qui vient d’être achevé devrait préciser cette question. Si le jeu de données plus vaste confirme le schéma précédent, les implications seraient considérables.
Un éloignement confirmé d’un modèle d’énergie sombre constante obligerait à réexaminer certaines des hypothèses les plus fondamentales de la cosmologie. Cela affecterait la manière dont les scientifiques modélisent le comportement à long terme de l’univers et pourrait remodeler les débats sur d’éventuels états finaux tels qu’un Big Rip, un Big Freeze, un Big Bounce, ou quelque chose que la théorie actuelle ne décrit pas encore clairement.
Pourquoi les cosmologues y prêtent attention
L’importance de cette possibilité se reflète dans la réaction au sein de la collaboration. Gregory Tarlé, membre fondateur de DESI et professeur à l’Université du Michigan, a décrit le résultat émergent comme une découverte stupéfiante qui a obligé les scientifiques à repenser ce qu’ils croyaient comprendre de l’énergie sombre.
Ce type de déclaration ne signifie pas que la question est tranchée. Le texte source précise clairement que les scientifiques continuent d’examiner l’ensemble des données des cinq années. Mais cela indique bien que le signal est suffisamment sérieux pour retenir l’attention après les indices antérieurs, plutôt que de disparaître comme un artefact statistique.
La mission est terminée, mais le relevé continue
L’un des détails les plus remarquables de cette étape est que DESI ne s’arrête pas après avoir terminé son mandat initial. Sa mission principale a déjà été prolongée jusqu’en 2028. Cela signifie que la carte publiée à partir des cinq premières années est à la fois un aboutissement et une base pour d’autres observations.
La poursuite de la collecte de données est importante parce que les questions sur l’énergie sombre sont par nature statistiques et comparatives. Des échantillons plus vastes améliorent la confiance, réduisent l’incertitude et peuvent révéler si les écarts apparents par rapport aux hypothèses standards sont robustes dans le temps et selon les classes d’objets.
Un produit de données aux conséquences philosophiques
La cosmologie est particulière en ce qu’un meilleur catalogue peut modifier l’histoire de l’univers au plus haut niveau. La nouvelle carte de DESI n’est pas simplement une base de données plus vaste de galaxies. C’est un instrument destiné à tester si l’un des piliers explicatifs centraux du domaine est incomplet.
Si l’énergie sombre s’avère dynamique, les conséquences iront bien au-delà d’un relevé ou d’un article théorique. Cela signifierait que le cadre dominant utilisé pour décrire l’accélération cosmique doit être révisé. Cela se répercuterait sur les modèles de formation des structures, d’histoire de l’expansion et de destin ultime du cosmos.
Pour l’heure, DESI a livré une remarquable réussite observationnelle : des dizaines de millions de galaxies et de quasars positionnés dans le portrait tridimensionnel le plus vaste de l’univers jamais réalisé. Le bénéfice scientifique pourrait être encore plus grand si cette carte aide à montrer que la force qui façonne l’expansion cosmique n’est pas constante, après tout.
Cet article s’appuie sur un reportage de Universe Today. Lire l’article original.
Originally published on universetoday.com
