L'univers ne se contente pas d'expanser — il accélère 13,8 milliards d'années après le Big Bang, les astronomes s'attendaient à ce que la gravité ralentisse lentement l'expansion cosmique. Au lieu de cela, lorsqu'ils ont regardé profondément dans l'espace, ils ont trouvé le contraire : l'univers accélère. Quoi que ce soit qui entraîne cette accélération représente environ 70 % du cosmos. Nous l'appelons énergie noire. Nous pouvons la mesurer. Nous pouvons voir ses effets. Alors, qu'est-ce que c'est, vraiment ?
Comment nous avons découvert cela Étoiles Céphéides : le truc de la distance Henrietta Leavitt a découvert que certaines étoiles (variables céphéides) deviennent plus brillantes et plus sombres avec une période régulière — et cette période vous indique leur véritable luminosité → nous permet de mesurer la distance aux galaxies lointaines. Décalage vers le rouge : galaxies en mouvement Vesto Slipher a utilisé les spectres des galaxies pour montrer que beaucoup avaient leur lumière étirée vers des longueurs d'onde plus longues et plus rouges. Plus rouge → s'éloigne plus vite. Hubble et l'univers en expansion Edwin Hubble et Milton Humason ont combiné les distances des céphéides avec le décalage vers le rouge et ont trouvé un schéma : >Plus une galaxie est éloignée, plus elle s'éloigne rapidement. C'est la loi de Hubble–Lemaître : une preuve claire que l'univers est en expansion.
Le choc : l'expansion s'accélère Dans les années 1990, deux équipes ont étudié les supernovae de type Ia, des explosions stellaires si constantes en luminosité qu'elles agissent comme des "bougies standard". En comparant à quel point elles devraient être brillantes à la façon dont elles apparaissent, vous pouvez obtenir la distance. En mesurant le décalage vers le rouge, vous obtenez à quelle vitesse elles s'éloignent. La surprise : • Les supernovae étaient plus faibles et plus éloignées que prévu. • Cela n'avait de sens que si, au cours de milliards d'années, l'expansion de l'univers s'était accélérée au lieu de ralentir. Cette accélération cosmique est ce que nous attribuons maintenant à l'énergie noire.
Nous appelons le mystère « énergie noire » Nous donnons à cette cause inconnue un nom de remplacement : énergie noire. Elle se comporte comme un composant répulsif du cosmos, poussant l'espace lui-même à se séparer. D'après nos meilleures mesures, l'univers est à peu près : • 5 % de matière normale (étoiles, planètes, nous) • 27 % de matière noire • 68–70 % d'énergie noire — le moteur de l'accélération.
Que pourrait être l'énergie noire ? Les cosmologistes testent quelques idées principales : • Énergie du vide (constante cosmologique) : l'espace vide a une petite énergie intégrée qui le pousse à se dilater. • Quintessence : un nouveau champ d'énergie dynamique réparti à travers l'univers. • Plis dans l'espace-temps : des défauts tels que des cordes cosmiques provenant de l'univers primordial. • Gravité modifiée : peut-être que les équations d'Einstein ont besoin d'un ajustement à l'échelle la plus grande.
Où nous en sommes vraiment Dans nos meilleurs modèles, l'énergie noire agit comme une sorte de pression négative, repoussant les galaxies et poussant l'univers vers un "Grand Gel" froid et étiré. • Nous voyons ses effets dans les supernovae, les galaxies et le fond cosmique de micro-ondes • Nous pouvons mesurer sa part dans le cosmos (~70%) • Nous ne savons toujours pas ce que c'est L'énergie noire est juste notre étiquette pour ce mystère – l'inconnu qui décide discrètement comment l'univers se termine.
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