SCIENCES.ENERGIES.ENVIRONNEMENT/LE MONDE SELON LA PHYSIQUE/2019 WEEK 48 PART 2

Je choisis de vous traduire : « NOVEMBER 27, 2019

Evidence for anisotropy of cosmic acceleration

by University of Oxford

Preuve de l'anisotropie de l'accélération cosmique

par l'Université d'Oxford

 

Le «paramètre de décélération» cosmique déduit du catalogue JLA des supernovae de type Ia est négatif (le taux d'expansion s'accélère), mais il s'agit principalement d'un dipôle (qd), c'est-à-dire dans une direction spécifique, tandis que sa composante monopole (qm) est proche de zéro. Le modèle cosmologique standard actuel (indiqué par une étoile bleue) qui a qm = -0,55, qd = 0, est exclu à partir de 4σ. Crédit: Astronomie et astrophysique

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L'accélération observée du taux d'expansion de Hubble a été attribuée à une mystérieuse "énergie noire" qui représenterait environ 70% de l'univers. Le professeur Subir Sarkar du Centre de physique théorique Rudolf Peierls d'Oxford avec des collaborateurs de l'Institut d'Astrophysique de Paris et de l'Institut Niels Bohr de Copenhague  a utilisé les observations de 740 supernovæ de type Ia pour montrer que cette accélération reste un effet relativement local ... il est orienté dans la direction  vers  laquelle nous semblons bouger par rapport au fond cosmique à micro-ondes (qui présente une anisotropie dipolaire similaire). Bien que la raison physique de cette accélération soit inconnue, elle ne peut être attribuée à l'énergie noire qui aurait provoqué une accélération égale dans toutes les directions.

Le professeur Sarkar explique: "Le modèle cosmologique standard repose sur l'hypothèse que l'univers resteb    isotrope autour de toust observateur Ce principe cosmologique est une extension du principe copernicien, à savoir : nous ne sommes pas des observateurs privilégiés. Il permet une grande simplification de la construction mathématique. du modèle cosmologique utilisant la théorie de la relativité générale d’Einstein. Toutefois, lorsque les données d’observation sont interprétées dans ce cadre, nous aboutissons à la conclusion étonnante qu’environ 70% de l’univers est constitué de la Constante cosmologique d’Einstein ou, plus généralement, de «l’énergie sombre» .  Ceci a été interprété comme étant dû aux fluctuations du point zéro quantique du vide, mais l’échelle d’énergie associée est définie par H0, le taux actuel d’expansion de l’univers, soit un facteur de 10^44 inférieur à l’échelle d’énergie du modèle standard de la physique des particules —La théorie quantique bien établie des champs qui décrit avec précision tous les phénomènes subatomiques. Les fluctuations thermiques ont donc une énorme densité d'énergie qui aurait empêché l'univers d'atteindre son âge et sa taille actuels si elles avaient effectivement une influence sur le taux d'expansion via la gravité. A ce problème cosmologique persistant , il faut ajouter le "pourquoi maintenant?" problème, à savoir pourquoi l’énergie noire a-t-elle dominé l’univers assez  récemment? Auparavant, il était négligeable, en particulier à environ 400 000 ans, lorsque le plasma primordial se refroidissait suffisamment pour former des atomes et que le rayonnement  micro-ondes  cosmique (CMB) était émis (le CMB n'était donc pas directement sensible à l'énergie noire). "

C'est dans ce contexte que lui-même, avec Jacques Colin et Roya Mohayaee (Institut d'Astrophysique, Paris) et Mohamed Rameez (Institut Niels Bohr, Copenhague), a entrepris d'examiner si l'énergie noire existait réellement. La principale preuve - récompensée par le prix Nobel de physique 2011 - concerne la "découverte de l'expansion accélérée de l'univers par l'observation de supernovae lointaines" en 1998 par deux équipes d'astronomes. Ceci était basé sur des observations d'environ 60 supernovae de type Ia, mais entre-temps, l'échantillon avait grossi et en 2014, les données étaient disponibles pour 740 objets plus  dispersés dans le ciel (catalogue d'analyse de la courbe de lumière).

Les chercheurs ont alors  cherché à savoir si l'accélération inférée du taux d'expansion de Hubble était uniforme dans le ciel.

"Tout d'abord, nous avons élaboré les redshifts et les grandeurs apparentes de la supernova mesurés (dans le système héliocentrique), annulant les corrections apportées dans le catalogue JLA pour les vitesses locales" particulières "(non-Hubble). leurs valeurs dans le cadre CMB dans lequel l’univers devrait sembler isotrope - toutefois, des travaux antérieurs de notre équipe avaient montré que de telles corrections étaient suspectes, car les vitesses particulières ne diminuaient pas avec la distance croissante; il n’y avait donc pas de convergence vers le cadre CMB, même  aussi  loin qu’à un milliard d'années-lumière ", déclare le professeur Sarkar.

Dans les incertitudes, le vecteur d'accélération est aligné sur le dipôle dans le rayonnement de fond cosmique à micro-ondes (indiqué par une étoile noire). Crédit: Astronomie et astrophysique

"Lorsque nous avons ensuite utilisé la statistique standard d'estimation du maximum de vraisemblance pour extraire les valeurs des paramètres, nous avons fait une découverte étonnante. Les données relatives à la supernova indiquent, avec une signification statistique de 3,9σ, une anisotropie dipolaire dans l'accélération inférée (voir la figure) dans la même direction  que celle où nous nous déplaçons localement, ce qui est indiqué par un dipôle similaire et bien connu dans le CMB. En revanche, toute accélération isotrope (unipolaire) pouvant être attribuée à l'énergie noire est 50 fois plus petite et cohérente si elle est nulle à 1,4σ Selon le critère d’information bayésien, le meilleur ajustement aux données possible

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More information: Jacques Colin et al. Evidence for anisotropy of cosmic acceleration, Astronomy & Astrophysics (2019). DOI: 10.1051/0004-6361/201936373

Journal information: Astronomy & Astrophysics

Provided by University of Oxford

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 Mes commentaires

 J’avoue que je jubile  car combien de fois vous ai-je dit    CHERS LECTEURS qu’il fallait  D’ABORD construire  une  structure  étoffée  très large et consensuelle sur TOUTES  les  supernovæ I a ?????  ….

 Du coup ,  la cosmologie universitaire va de ce fait trembler   sur ces bases !

 SAUL  PERLMUTTER  va t-il  devoir  rendre son prix NOBEL 2011 ?????  

Et l’énorme extension que prenait  cette  énergie noire   dans cette accélération  gigantesque et tous azimuts  va telle partir   à la déchèterie ? 

Je n’en dirai pas autant pour  la matière noire  car là le problème se pose tout autrement

 Je pense que le professeur Subir Sankar du Centre de physique théorique Rudolf Peierls d'Oxford  a bien fait de s’assurer  de la collaboration  des gens  de  l'Institut d'Astrophysique de Paris et de l'Institut Niels Bohr de Copenhague    car il va  subir les assauts  de tous  ceux qui ont transpiré  sang et eau  pour  caractériser    le mieux possible l’énergie noire  ses causes et ses origines ……