SCIENCES.ENERGIES.ENVIRONNEMENT/LE MONDE SELON LA PHYSIQUE/SEMAINE15 PART1

Reprenons le chemin des traductions de découvertes de Phys org .Science X

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SEMAINE 15

APRIL 8, 2020

Rethinking cosmology: Universe expansion may not be uniform (Update)

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Repenser la cosmologie: l'expansion de l'univers peut ne pas être uniforme (mise à jour)

par l'Agence spatiale européenne

 

Les zones bleues e de la figure ) se  développent plus lentement que prévu, les zones jaunes plus rapidement. En isotropie, l'image serait rouge monochromatique. Crédit: © Konstantinos Nikolaos Migkas, Uni Bonn / Astronomie et astrophysique

Les astronomes supposent depuis des décennies que l'Univers se développe au même rythme dans toutes les directions. Une nouvelle étude basée sur les données du XMM-Newton de l'ESA, de Chandra de la NASA et des observatoires de rayons X ROSAT dirigés par les Allemands suggère que cette prémisse clé de la cosmologie pourrait être erronée.

Konstantinos Migkas, un doctorat. chercheur en astronomie et astrophysique à l'Université de Bonn, en Allemagne, et son superviseur Thomas Reiprich ont initialement cherché à vérifier une nouvelle méthode qui permettrait aux astronomes de tester l'hypothèse dite d'isotropie globale . Selon cette hypothèse, l'Univers a, malgré quelques différences locales, les mêmes propriétés dans chaque direction à grande échelle.

Largement acceptée comme une conséquence d'une physique fondamentale bien établie, l'hypothèse a été appuyée par des observations du fond micro-ondes cosmique (CMB). Vestige direct du Big Bang, le CMB reflète l'état de l'Univers tel qu'il était à ses débuts, à seulement 380 000 ans. La répartition uniforme du CMB dans le ciel suggère qu'à cette époque, l'Univers devait s'étendre rapidement et au même rythme dans toutes les directions.

Dans l'univers d'aujourd'hui, cependant, cela peut ne plus être vrai.

«Avec des collègues de l'Université de Bonn et de l'Université de Harvard, nous avons examiné le comportement de plus de 800 amas de galaxies dans l'univers actuel», explique Konstantinos. "Si l'hypothèse d'isotropie était correcte, les propriétés des amas seraient uniformes à travers le ciel. Mais nous avons en fait observé des différences significatives."

Les astronomes ont utilisé des mesures de température aux rayons X du gaz extrêmement chaud qui imprègne les amas et ont comparé les données avec la luminosité propre des amas dans le ciel. Les grappes de la même température et situées à une distance similaire devraient apparaître de façon similaire. Mais ce n'est pas c sur e que les astronomes ont observé.

"Nous avons vu que les amas avec les mêmes propriétés, avec des températures similaires, semblaient être moins brillants que ce à quoi nous nous attendions dans une direction du ciel, et plus lumineux que prévu dans une autre direction", explique Thomas. "La différence était assez importante, environ 30%. Ces différences ne sont pas aléatoires mais présentent n schéma clair en fonction de la direction dans laquelle nous avons observé dans le ciel."

Avant de remettre en question le modèle de cosmologie largement accepté, qui fournit la base pour estimer les distances d'amas, Konstantinos et ses collègues ont d'abord examiné d'autres explications possibles. Peut-être pourrait-il y avoir des gaz non détectés ou des nuages ​​de poussière obscurcissant la vue et rendant les amas dans une certaine zone plus sombres. L »Univers pourrait ne pas se développer au même rythme partout.

Dans certaines régions de l'espace, la distribution des grappes pourrait être affectée par des flux massifs, des mouvements de matière à grande échelle causés par l'attraction gravitationnelle de structures extrêmement massives telles que de grands groupes de grappes. Cependant, cette hypothèse semble également peu probable. Konstantinos ajoute que les résultats ont pris l'équipe par surprise."Si l'Univers est vraiment anisotrope, même si ce n'est que depuis quelques milliards d'années, cela signifierait un énorme changement de paradigme car la direction de chaque objet devrait être prise en compte lorsque nous analysons leurs propriétés", dit-il. "Par exemple, aujourd'hui, nous estimons la distance d'objets très éloignés dans l'Univers en appliquant le même ensemble de paramètres et d'équations cosmologiques. Nous pensons que ces paramètres sont les mêmes partout. Mais si nos conclusions sont exactes, ce ne serait pas le cas et nous devrons revoir toutes nos conclusions précédentes. "

"C'est un résultat extrêmement fascinant", commente Norbert Schartel, scientifique du projet XMM-Newton à l'ESA. "Des études antérieures ont suggéré que l'univers actuel pourrait ne pas s'étendre uniformément dans toutes les directions, mais ce résultat - la première fois qu'un tel test a été effectué avec des amas de galaxies   par les rayons X - a une signification beaucoup plus grande, et révèle également une grande potentiel pour de futures enquêtes. "

Les scientifiques pensent que cet effet peut-être inégal sur l'expansion cosmique pourrait être causé par l'énergie sombre, la mystérieuse composante du cosmos qui représente la majorité - environ 69% - de son énergie globale. On sait très peu de choses sur l'énergie noire aujourd'hui, sauf qu'elle semble avoir accéléré l'expansion de l'Univers au cours des derniers milliards d'années.

Le futur télescope Euclide de l'ESA, conçu pour imager des milliards de galaxies et examiner l'expansion du cosmos, son accélération et la nature de l'énergie sombre, pourrait aider à résoudre ce mystère dans le futur

"Les résultats sont vraiment intéressants, mais l'échantillon inclus dans l'étude est encore relativement petit pour tirer des conclusions aussi profondes", explique René Laureijs, scientifique du projet Euclid à l'ESA. "C'est le mieux que l'on puisse faire avec les données disponibles, mais si nous devions vraiment repenser le modèle cosmologique largement accepté, nous aurions besoin de plus de données."

Et Euclide pourrait faire exactement cela. Le vaisseau spatial, qui sera lancé en 2022, pourrait non seulement trouver des preuves que l'énergie sombre étire vraiment l'Univers de manière inégale dans différentes directions, mais il permettra également aux scientifiques de recueillir plus de données sur les propriétés d'une grande quantité d'amas de galaxies, ce qui pourrait soutenir ou infirmer les conclusions actuelles.

D'autres données proviendront également bientôt de l'instrument à rayons X eROSITA, construit par l'Institut Max Planck de physique extraterrestre. L'instrument, à bord du satellite germano-russe Spektr-RG, récemment lancé, effectuera le premier relevé tout ciel dans les rayons X à énergie moyenne, en se concentrant sur la découverte de dizaines de milliers d'amas de galaxies inconnus et de centres galactiques actifs.

Les résultats sont publiés dans la revue Astronomy & Astrophysics

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Explore further

Observations challenge cosmological theories

More information: K. Migkas et al, Probing cosmic isotropy with a new X-ray galaxy cluster sample through the LX–T scaling relation, Astronomy & Astrophysics (2020). DOI: 10.1051/0004-6361/201936602

Journal information: Astronomy & Astrophysics

Provided by European Space Agency

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 MES COMMENTAIRES

 Cet article relance une question déjà soulevée dans ce blog il y a quelques mois  et dans lequel on mettait en causes d’une autre manière la métrologie de la distance des super vae 1 a  et la  et par conséquent la non isotropie de l’univers

En le publiant sur un groupe spécialisé de  FACEBOOK   j’ ai été censuré    , ce que je déteste particulièrement car je ne suis que le traducteur  des chercheurs 

Je n’en ai pas pris mon parti  et  je ne participe plus au groupe en question

Imaginez cependant tout l’ensemble de travaux qu’une telle découverte    d’anisotropie  désavoue et comprenez qu’ il y aura par derrière une logue chicane entre astrophysiciens qui va continuer a se développer

Personnellement je ne vois pas pourquoi   cette mystérieuse énergie noire  serait d’une symétrie d’expansion aussi parfaite  que celle du gonflement sphérique symétrique parfait dun ballon  ! Les amas galactiques  ne sont pas constitués de gaz parfait  et la loi de BOYLE MARIOTTE  est l exercice  approximatif des débutants en thermodynamique !!!