L’énergie noire, fin de partie?

Un présupposé du modèle cosmologique standard, dérivé du principe de Copernic, est que l’univers est le même partout, ou isotrope. Ce que nous observons ici existe pareillement ailleurs et, donc, que l’expansion de l’univers poussée par cette mystérieuse énergie noire existe aussi partout.

L’énergie noire, arlésienne bien connue des lecteurs de ce blog où j’essaie de présenter les diverses hypothèses et recherches en cours pour en identifier – sans succès jusqu’à présent – la véritable nature. L’insuccès de cette recherche de longue haleine sur le côté sombre de l’univers fut récemment mis en lumière, s’il l’on peut dire, par une étude montrant que la mesure de cette fameuse expansion (due à l’énergie noire) posait elle-même problème (1).

Comme si cela ne suffisait pas, une équipe internationale réunissant le Centre Rudolf Peierls de Physique Théorique d’Oxford, l’Institut Niels Bohr de Copenhague et l’Institut d’Astrophysique de Paris vient de publier une étude concluant que l’inflation que nous observons dans notre coin de l’univers n’est pas universelle mais spécifique à cette région de l’espace. Ce qui impliquerait que la cause de cette inflation ne peut être de l’énergie noire vu que cette dernière doit, par définition, exister partout (2).

Ceci impliquerait une anisotropie de l’univers et une remise en cause du principe de Copernic mais, mieux encore, l’expansion que nous constatons ici semble corrélée avec l’anisotropie du fond diffus cosmologique (CMB), une image des premiers instants de l’univers (donc avant que l’énergie noire n’entre en ligne de compte).

Autrement dit notre coin de l’univers est en expansion accélérée dans la même direction que celle indiquée par l’anisotropie du CMB, expansion ne pouvant a priori relever de l’énergie noire vu que d’autres régions de l’univers ne subissent pas cette même expansion. Mais relevant de quoi, alors?

Mystère, mais si cette étude est confirmée par de nouvelles observations (on attend la mise en ligne de nombreux instruments: le Large Synoptic Survey Telescope, le Dark Energy Spectroscopic Instrument, le satellite Euclid et le Téléscope Géant Européen) il faudra admettre que l’univers n’est pas en expansion hors certaines régions en son sein (et notamment la nôtre), donc que l’énergie noire telle qu’actuellement définie n’existe pas, et que tout le modèle cosmologique est à reconstruire.

Cette indéfinissable énergie noire, supposée représenter 70% de l’énergie totale de l’univers mais dont on ne sait rien pose, qui plus est, un énorme problème d’échelle: en effet sur l’échelle énergétique cette énergie noire est inférieure, par un astronomique rapport de 1044 (dix suivi de 44 zéros), à l’énergie associée au modèle standard de la physique des particules, celle qui alimente le monde subatomique et à laquelle est associée la gravité. On ne comprend pas comment, avec un tel décalage énergétique, l’énergie noire aurait pu arriver à dominer la gravité (qui cherche à rapprocher les corps plutôt qu’à les éloigner).

Bientôt une messe?

La messe pour l’énergie noire n’est pas encore dite, même si le cercueil commence à être bien clouté. Il faudra de toute manière expliquer par quel mécanisme notre région serait en expansion relativement au reste de l’univers. Nous sommes à un moment où les physiciens ne savent plus ou donner de la tête: les recherches sur la nature de la matière noire et de l’énergie noire ne donnent rien, l’unification des modèles quantique et classique/relativiste ne donne rien non plus, ce qui mène certains à repenser complètement la notion d’univers (voir De l’univers spatial à l’univers causal? récemment publié ici).

Se développent en même temps des travaux visant à creuser la possibilité que la conscience soit elle-même un principe fondamental de l’univers, et pas juste une propriété émergente de la complexité biologique (3) (4). Peut-être sommes-nous à l’aube d’une véritable révolution de notre compréhension scientifique de la nature des choses?

Liens et sources:

(1)

(2) https://phys.org/news/2019-11-evidence-anisotropy-cosmic.html

(3)

(4)

A propos Vincent Verschoore

Animateur de Ze Rhubarbe Blog depuis 2008.

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