Trou noir.
Photo: Courtoisie
Le modèle théorique de cosmologie actuel suppose que l’univers se compose de « matière ordinaire », d’« énergie noire » et de « matière noire ». Une nouvelle étude de l’Université d’Ottawa remet tout ceci en question. Publiée le 15 mars 2024, cette étude contredit le modèle actuel de l’univers en montrant qu’il n’aurait pas de place pour la matière noire.
En cosmologie, le terme « matière noire » désigne tout ce qui n’interagit pas avec la lumière ou le champ électromagnétique, ou ce qui ne peut que s’expliquer par la force gravitationnelle. Nous ne la voyons pas et ne savons pas de quoi elle est faite, mais elle nous aide à comprendre le fonctionnement des galaxies, des planètes et des étoiles.
Rajendra Gupta, un professeur de physique de la Faculté des sciences, s’est basé sur une combinaison des théories des constantes de couplage covariables (CCC) et de la « lumière fatiguée » (LF), soit le modèle CCC+LF, pour tirer cette conclusion. Ce modèle combine deux idées – celle que les forces de la nature diminuent avec le temps cosmique et celle que la lumière perd de l’énergie lorsqu’elle parcourt une longue distance. Ces idées ont été mises à l’épreuve et correspondent avec plusieurs observations, notamment la façon dont les galaxies s’étalent et l’évolution de la lumière de l’univers primordial.
Cette découverte remet en question la compréhension prédominante de l’univers, qui suggère qu’il est composé d’environ 27 % de matière noire et de moins de 5 % de matière ordinaire, le reste étant de l’énergie noire.
Remise en question de la nécessité de la matière noire dans l’univers
« Les résultats de l’étude confirment que nos travaux antérieurs (« JWST early Universe observations and ΛCDM cosmology »), qui démontrent que l’âge de l’univers est de 26,7 milliards d’années, nous ont permis de découvrir que l’univers n’a pas besoin de matière noire pour exister, explique Rajenda Gupta. Dans le modèle standard de la cosmologie, on dit que l’expansion accélérée de l’univers serait causée par l’énergie noire ; or, ce phénomène serait plutôt attribuable à l’affaiblissement des forces de la nature pendant cette expansion. »
Les « décalages vers le rouge » désignent ces déplacements de la lumière vers la partie rouge du spectre. Le chercheur a analysé les données d’articles récents sur la distribution des galaxies à faibles décalages vers le rouge et le diamètre angulaire de l’horizon du son à haut décalage vers le rouge dans les publications savantes.
« Plusieurs articles remettent en question l’existence de la matière noire, mais le mien est le premier qui, à ma connaissance, élimine son existence cosmologique tout en demeurant cohérent avec les observations cosmologiques que nous avons eu le temps de confirmer », ajoute Rajendra Gupta.
En mettant en doute le besoin de matière noire dans l’univers et en apportant des données probantes sur un nouveau modèle cosmologique, l’étude ouvre de nouvelles avenues pour l’exploration des propriétés fondamentales de l’univers.
L’étude intitulée « Testing CCC+TL Cosmology with Observed Baryon Acoustic Oscillation Features » a été publiée dans The Astrophysical Journal, une revue évaluée par les pairs.
