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Un ‘trou’ géant dans l’univers : preuve directe de l’énergie noire ?

Un milliard d’années-lumière de diamètre, c’est environ la taille d’une zone de l’Univers quasiment dépourvue de matière, que ce soit sous forme baryonique ou noire, dont les astrophysiciens viennent de confirmer l’existence. On s’en doutait déjà depuis 2004 lorsque l’analyse des fluctuations de températures du rayonnement fossile mesurées par WMAP avait révélé une anomalie dans le CMB. Les images obtenues montraient clairement une vaste zone de l’Univers plus froide que prévue. De récentes observations utilisant un réseau de radiotélescopes viennent de confirmer qu’il ne s’agissait pas d’une erreur dans le traitement des données de WMAP. La présence d’un vide d’une telle taille a stupéfié les cosmologistes, mais certains ont déjà quelques explications possibles pour l’anomalie de température: l’énergie noire !

Le « cold spot » découvert dans les images de WMAP a évidemment tout de suite posé de multiples questions. Il faut savoir en effet que les informations enregistrées par la sonde ne donnent pas directement accès au rayonnement fossile. Il faut tenir compte de différents avant-plans à modéliser pour les soustraire du signal mesuré, comme le rayonnement radio de notre propre Galaxie, l’absorption par la poussière interstellaire etc.…sans parler des algorithmes et méthodes pour traiter le signal lui-même. Cette énorme fluctuation de température ne résultait-elle pas d’une erreur dans ce processus d’analyse si complexe ?

Et si non, comment expliquer une telle observation. On connaît bien sûr des vides importants dans la répartition des galaxies et de la matière noire, mais aucune observation ni aucune simulation numérique ne laissaient penser qu’une sous-densité pareille de matière sur une échelle aussi vaste pouvait se produire vraiment dans l’Univers. En tous cas, le phénomène devait être si peu fréquent que la probabilité de l’observer était très faible.

Toutefois, dans ce dernier cas, la première question à se poser était la suivante : cette étonnante anisotropie de température correspondait-elle à un phénomène déjà bien développé au moment de la recombinaison, 380 000 ans après le Big Bang, ou s’agissait-il de quelque chose de plus tardif ?

A gauche le « point froid » découvert par WMAP en bleu. A droite, et toujours en bleue le déficit en radio-galaxies découvert avec le VLA, la corrélation est évidente (Crédit : Rudnick et al., NRAO/AUI/NSF, NASA).

En tout état de cause, il fallait s’assurer d’abord de la réalité des observations.
C’est ce qui vient d’être fait en utilisant  NRAO VLA Sky Survey (NVSS) une campagne d’observation effectuée grâce aux radiotélescopes du Very Large Array (VLA) faisant partie du National Radio Astronomy Observatory (NRAO).
Dans un article récemment publié, Lawrence Rudnick de l’University of Minnesota, en collaboration avec Shea Brown et Liliya R. Williams ont annoncé qu’il y avait bien un grand vide dans la distribution des galaxies en direction de la constellation de l’Eridan, précisément à l’endroit ou WMAP le situe.

Les mesures indiquent que celui-ci est situé à une distance comprise entre 6 et 10 milliards d’années-lumière. Il ne s’agit donc ni d’un artefact du traitement des données du CMB, ni d’un éventuel effet lié à notre environnement immédiat dans la Galaxie.

Dans le cadre d’un Univers dominé par la constante cosmologique, les calculs prédisent alors qu’en pénétrant dans une zone presque dépourvue de matière un effet du type de celui qui est observé avec le « cold spot » de WMAP peut se produire. Ce ne serait pas le cas sans énergie noire, l’anomalie découverte n’en serait alors pas vraiment une mais au contraire une preuve directe de plus de l’existence d’une énergie noire dans l’Univers. Reste tout de même le problème de la taille du vide observé.

Normalement, plus une zone vide est grande, moins sa formation est probable, et d’après les estimations  basées sur les observations déjà effectuées, ce vide reste malgré tout quelque peu énigmatique car selon certains calculs leur probabilité de formation est vraiment très très faible.
On en saura peut-être plus avec une amélioration du comptage du nombre de vides à grande échelle et avec les futures observations de Planck dans les années à venir.

source et extrait de http://www.futura-sciences.com/

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