Le taux d’expansion de l’univers s’accélère. La source d’énergie inconnue à l’origine de cette accélération est appelée énergie sombre. Crédit : Visualisation par Frank Summers, Space Telescope Science Institute. Simulation de Martin White, UC Berkeley et Lars Hernquist, Université de Harvard.
L’énergie sombre est le nom donné à la source d’énergie encore inconnue qui provoque l’accélération de l’expansion de notre Univers.
Notre Univers est en expansion. L’un des grands mystères de l’astronomie moderne est que le taux d’expansion semble s’accélérer. La source d’énergie encore inconnue à l’origine de cette expansion est ce que les astrophysiciens appellent l’énergie sombre.
L’énergie et la masse sont profondément liées l’une à l’autre, comme l’exprime l’équation bien connue E = mc2. C’est pourquoi la composition de l’Univers est souvent décrite par les astronomes en fonction d’une quantité appelée densité masse-énergie, par opposition à la masse seule. De façon incroyable, l’énergie sombre représenterait environ 70 % de la densité masse-énergie de l’Univers entier.
En étudiant l’énergie noire, les astronomes espèrent mieux comprendre ce qu’elle est et comment elle pourrait affecter l’avenir de l’Univers : si le cosmos continuera à s’étendre pour toujours, s’il atteindra un état stable ou s’il fera marche arrière et se dirigera vers un “Big Crunch”.
Les premières observations de Hubble ont aidé les astronomes à déterminer la vitesse d’expansion de l’Univers. s’étend au fil du temps. À leur grande surprise, les données indiquaient que l’Univers ne se développait pas à un rythme constant, mais qu’il s’accélérait au contraire. De nombreux scientifiques pensent aujourd’hui que cette découverte peut être expliquée par l’existence de l’énergie sombre.
L’énergie sombre est le nom donné à la source d’énergie inconnue qui est à l’origine de l’accélération de l’expansion de notre Univers. Crédit : ESA/Hubble, Visualisation par Frank Summers, Space Telescope Science Institute. Simulation par Martin White, UC Berkeley et Lars Hernquist, Université de Harvard.
En 2016, des astronomes ont utilisé Hubble pour mesurer les distances des étoiles de dix-neuf galaxies avec plus de précision que ce qui était possible auparavant. Ils ont découvert que l’Univers est actuellement en expansion plus rapide que le taux dérivé des mesures de l’Univers peu après le Big Bang. Research is still ongoing, as this apparent inconsistency may be an important clue to understanding three of the Universe’s most elusive components: dark matter, dark energy and neutrinos. The team made this discovery by refining the measurement of how fast the Universe is expanding, a value called the Hubble constant, to unprecedented accuracy, reducing the uncertainty to only 2.4%. This is significant because before Hubble was launched in 1990, estimates of the Hubble constant varied by a factor of two. In the late 1990s, researchers refined the value of the Hubble constant to within 10%, accomplishing one of the telescope’s key goals. This latest research has reduced the uncertainty in the value of the Hubble constant to an unprecedented 1.9%.
Credit: Visualization by Frank Summers, Space Telescope Science Institute. Simulation by Martin White, UC Berkeley and Lars Hernquist, Harvard University
By analyzing the COSMOS survey – the largest ever survey undertaken with Hubble – an international team of scientists assembled one of the most important results in cosmology: a three-dimensional map that offers a first look at the web-like large-scale distribution of dark matter in the Universe. Tracing the growth of clustering in the dark matter in this way may also eventually shed light on dark energy.
In 2010 it was announced that an international team of astronomers had used gravitational lensing observations from Hubble to make an important step forward in the quest to solve the riddle of dark energy. Looking at the distorted images allows astronomers to reconstruct the path that light from distant galaxies takes on its long journey to Earth. It also lets them study the effect of dark energy on the geometry of space in the light path from distant objects to the lensing cluster and then from the cluster to us. As dark energy pushes the Universe to expand ever faster, the precise path that the light beams follow as they travel through space and are bent by the lens is subtly altered. This means that the distorted images from the lens encapsulate information about the underlying cosmology, as well as about the lens itself.
For another explanation of Dark Energy, see: What is Cosmic Acceleration and Dark Energy?
