Au-delà du DESI, de nombreux nouveaux instruments seront mis en ligne dans les années à venir, notamment l’observatoire Vera Rubin de 8,4 mètres au Chili, le télescope spatial romain Nancy Grace de la NASA et la mission Euclid de l’Agence spatiale européenne.
« Nos données en cosmologie ont fait d’énormes progrès au cours des 25 dernières années, et elles sont sur le point de faire de plus grands progrès », a déclaré Frieman.
À mesure qu’ils rassemblent de nouvelles observations, les chercheurs pourraient continuer à découvrir que l’énergie sombre semble aussi constante qu’elle l’a été depuis une génération. Ou encore, si la tendance se poursuit dans la direction suggérée par les résultats du DESI, elle pourrait tout changer.
Nouvelle physique
Si l’énergie noire s’affaiblit, elle ne peut pas être une constante cosmologique. Au lieu de cela, il pourrait s’agir du même type de champ qui, selon de nombreux cosmologistes, a déclenché un moment d’expansion exponentielle lors de la naissance de l’univers. Ce type de « champ scalaire » pourrait remplir l’espace d’une quantité d’énergie qui semble constante au premier abord – comme la constante cosmologique – mais qui finit par diminuer avec le temps.
« L’idée selon laquelle l’énergie noire varie est très naturelle », a déclaré Paul Steinhardt, cosmologiste à l’Université de Princeton. Autrement, poursuit-il, « ce serait la seule forme d’énergie que nous connaissons qui soit absolument constante dans l’espace et dans le temps ».
Mais cette variabilité entraînerait un profond changement de paradigme : nous ne vivrions pas dans le vide, défini comme le état d’énergie le plus bas de l’univers. Au lieu de cela, nous habiterions un état d’énergie qui glisserait lentement vers un véritable vide. « Nous avons l’habitude de penser que nous vivons dans le vide », a déclaré Steinhardt, « mais personne ne vous l’a promis. »
Le sort du cosmos dépendrait de la rapidité avec laquelle le nombre précédemment connu sous le nom de constante cosmologique décline et jusqu’où il pourrait aller. S’il atteint zéro, l’accélération cosmique s’arrêterait. S’il descend suffisamment en dessous de zéro, l’expansion de l’espace se transformerait en une lente contraction – le genre d’inversion nécessaire pour théories cycliques de la cosmologiecomme ceux développés par Steinhardt.
Les théoriciens des cordes partagent une vision similaire. Avec leur proposition selon laquelle tout se résume à la vibration des cordes, ils peuvent tisser ensemble des univers avec différents nombres de dimensions et toutes sortes de particules et de forces exotiques. Mais ils je ne peux pas construire facilement un univers qui maintient en permanence une énergie positive stable, comme notre univers semble le faire. Au lieu de cela, dans la théorie des cordes, l’énergie doit soit chuter doucement au cours de milliards d’années, soit chuter violemment jusqu’à zéro ou à une valeur négative. « Essentiellement, tous les théoriciens des cordes croient que c’est l’un ou l’autre. Nous ne savons pas lequel », a déclaré Cumrun Vafa de l’Université Harvard.
Les preuves observationnelles d’un déclin progressif de l’énergie noire seraient une aubaine pour le scénario d’une chute douce. « Ce serait génial. Ce serait la découverte la plus importante depuis la découverte de l’énergie noire elle-même », a déclaré Vafa.
Mais pour l’instant, de telles spéculations ne sont ancrées dans l’analyse DESI que de manière très vague. Les cosmologistes devront observer plusieurs millions de galaxies supplémentaires avant d’envisager sérieusement une révolution.
« Si cela persiste, cela pourrait ouvrir la voie à une nouvelle compréhension potentiellement plus profonde de l’univers », a déclaré Riess. « Les prochaines années devraient être très révélatrices. »
Histoire originale réimprimé avec la permission de Magazine Quanta, une publication éditorialement indépendante du Fondation Simons dont la mission est d’améliorer la compréhension publique de la science en couvrant les développements et les tendances de la recherche en mathématiques et en sciences physiques et de la vie.
