L’Observatoire Européen émet des doutes sur l’Energie Noire

Epoch Times

L’objet flou au centre du cadre est l’un des groupes de galaxies observé par XMM-Newton dans ses recherches sur l’Univers distant. Cet ensemble, appelé RXJ0847.2+3449, se situe à environ 7000 millions d’années lumière de la Terre, donc nous le voyons comme il y a 7000 millions d’années de cela, quand l’Univers n’avait seulement que la moitié de son âge actuel. Cet ensemble est constitué de quelques douzaines de galaxies. ESA PHOTO

PARIS – l’observatoire aux rayons X de ESA, XMM-Newton, a rapporté de nouvelles données terriblement excitantes au sujet de la nature de l’Univers. Dans une étude sur les ensembles de galaxies lointaines, XMM-Newton a découvert des différences déconcertantes entre les ensembles actuels de galaxies et ceux qui étaient présents dans l’Univers il y a sept mille millions d’années. Quelques scientifiques prétendent que cela peut signifier que « l’énergie noire », dont la plupart des astronomes croient qu’elle domine l’univers, n’existe tout simplement pas.

Des observations de huit ensembles de galaxies lointaines, dont la plus lointaine se situe à environ 10 mille millions d’années lumière de la Terre, ont été faites par un groupe d’astronomes international dirigé par David Lumb du Centre de Recherche Spatiale et de Technologie de l’ESA (ESTEC) aux Pays Bas. Ils ont comparé ces ensembles à ceux trouvés dans l’Univers proche. Cette étude a constitué une grande partie du Projet Omega XMM-Newton, qui fait des recherches sur la densité de la matière dans l’Univers sous la direction de Jim Barlett du Collège de France.

Les Ensembles de galaxies sont de prodigieux émetteurs de rayons X parce qu’ils contiennent une grande quantité de gaz de haute température. Ce gaz entoure les galaxies de la même manière que la vapeur entoure les gens dans un sauna. En mesurant la quantité et l’énergie des rayons X émanant d’un ensemble, les astronomes peuvent mesurer à la fois la température du gaz mais aussi la masse de l’ensemble.
Théoriquement, dans un Univers où la densité de matière est élevée, les ensembles de galaxies continuent de grandir avec le temps et ainsi, en moyenne, ils devraient contenir davantage de masse maintenant que dans le passé.

La plupart des astronomes croient que nous vivons dans un Univers de faible densité dans lequel une mystérieuse substance appelée “énergie noire” constitue 70% de l’ensemble du cosmos et, par conséquent, pénètre tout. Dans ce scénario, les ensembles de galaxies arrêteraient de grandir tôt dans l’histoire de l’Univers et on ne pourrait pas virtuellement les distinguer de ceux d’aujourd’hui.
Dans un article qui sera bientôt publié par le « Journal Européen de l’Asttonomie et de l’Astrophysique », des astronomes du Projet XMM-Newton Omega présentent des résultats montrant que les ensembles de galaxies dans l’Univers lointain ne sont pas comme ceux d’aujourd’hui. Ils semblent dégager davantage de rayons X que ceux d’aujourd’hui. Ainsi, il est clair que les ensembles de galaxies ont changé leur apparence avec le temps.

Dans un article complémentaire, Alain Blanchard du Laboratoire d’Astrophysique de l’Observatoire de Midi-Pyrénées et son équipe utilisent les résultats pour calculer combien l’abondance des ensembles de galaxies change avec le temps. Blanchard a dit, « Il y avait moins d’ensemble de galaxies dans le passé. »
Un tel résultat indique que l’Univers doit être un environnement de haute densité, en contradiction avec le « modèle de concordance », qui émet l’hypothèse d’un Univers avec 70% d’énergie noire et une densité de matière très faible. Blanchard sait que cette conclusion sera très controversée, il a dit, « En tenant compte de ces résultats, il doit y avoir une grande quantité de matière dans l’Univers ce qui laisse peu de place pour l’énergie noire ».

Pour concilier les nouvelles observations du XMM-Newton avec les modèles de concordance, les astronomes devraient admettre une lacune fondamental dans leur connaissance au sujet du comportement des ensembles de galaxies et, probablement, des galaxies à l’intérieur de ces ensembles. Pour l’instant, les galaxies des ensembles lointains devraient injecter plus d’énergie dans leur gaz environnant que ce qui est compris actuellement. Ce processus diminuerait alors graduellement pendant que l’ensemble et les galaxies à l’intérieur de celui-ci vieillissent.

Quelque soit la manière dont les résultats sont interprétés, XMM-Newton a donné aux astronomes un nouvel aperçu de l’Univers et un nouveau mystère à résoudre. Quant à la possibilité que les résultats de XMM-Newton soient simplement faux, ils sont en train d’être confirmés par d’autres observations au rayon X. Si ceux-ci donnent la même réponse, nous aurions à repenser notre compréhension de l’Univers.

Le contenu de l’Univers

On pense généralement que le contenu de l’Univers est constitué de trois types de substances: la matière normale, la matière noire et l’énergie noire. La matière normale est constituée d’atomes formant les étoiles, les planètes, les êtres humains et chaque autre objet visible de l’Univers. Aussi modeste que cela puisse paraître, la matière normale constitue certainement une faible proportion de l’Univers, c’est à dire entre 1% et 10%.

Plus les astronomes ont observé l’Univers, plus ils ont dû trouver de la matière pour l’expliquer complètement. Cette matière ne pouvait toutefois pas être composée d’atomes normaux, sinon, on pourrait voir davantage d’étoiles et de galaxies. Au lieu de cela, ils ont inventé le terme de matière noire pour décrire cette substance particulière précisément parce qu’elle échappe à notre détection. En même temps, les physiciens en essayant de comprendre davantage les forces de la nature ont commencé à croire que les nouvelles particules de matière devaient être abondantes dans l’Univers. Celles-ci auraient difficilement pu interagir avec les matières normales et beaucoup pensent maintenant que ces particules constituent la matière noire. A présent, bien que de nombreuses expériences soient sur le point de détecter les particules de matière noire, aucune n’a aboutit. Néanmoins, les astronomes continuent de croire qu’entre 30% et 99% de l’Univers est constitué de matière noire.

L’énergie noire est le dernier ajout au contenu de l’Univers. Originellement, Albert Einstein a introduit l’idée d’une « énergie cosmique » infiltrant tout, avant qu’il ne s’aperçoive que l’Univers était en expansion. L’expansion de l’Univers ne nécessitait pas de « constante cosmologique », comme Einstein l’a appelée. Cependant, les observations des années 1990 d’éclats d’étoiles dans l’Univers lointain ont suggéré que l’Univers n’était pas simplement en train de s’étendre, mais que cette expansion s’accélérait également. La seule manière d’expliquer cela était de réintroduire l’énergie cosmique d’Einstein sous une forme légèrement différente, appelée énergie noire. Personne ne sait ce que pourrait être l’énergie noire.
Dans le populaire « modèle de concordance » actuel de l’Univers, on pense que 70% du cosmos est constitué d’énergie noire, 25% de matière noire et 5% de matière normale.
XMM-Newton

XMM-Newton peut détecter plus de sources de rayons X que tout les satellites précédents et aide à résoudre de nombreux mystères cosmiques de l’Univers violent, des trous noirs à la formation des galaxies. Il a été lancé le 10 décembre 1999, employant une fusée Ariane-5 en Guyane française. On s’attend à ce qu’il nous envoie des informations pendant une dizaine d’années. Le design haute technologie de XMM-Newton utilise plus de 170 miroirs cylindriques ténus répandus sur trois télescopes. Son orbite se situe à un peu plus d’un tiers de la distance de la Lune, ainsi les astronomes peuvent jouir de vues longues et ininterrompues d’objets célestes.