Saturday Citations: The universe doesn't care about your precious standard model
TRADUIT ET COMMEBTE PAR R.O.HARTMANSHENN
Citations du samedi : L’univers se fiche de votre précieux modèle standard
Par Chris Packham, Phys.org
Cette tranche de données DESI cartographie les objets célestes depuis la Terre (au centre) jusqu’à des milliards d’années-lumière. Parmi ces objets figurent des galaxies brillantes proches (jaune), des galaxies rouges lumineuses (orange), des galaxies à raies d’émission (bleu) et des quasars (vert). La structure à grande échelle de l’univers est visible sur l’image en médaillon, qui montre la région la plus dense de l’étude et représente moins de 0,1 % du volume total de l’étude DESI. Crédit : Claire Lamman/Collaboration DESI
Cette semaine, des chercheurs de l’ALMA ont annoncé la découverte d’oxygène dans la galaxie la plus lointaine connue. Les géologues pensent que des structures inhabituelles dans la roche des régions désertiques de Namibie, d’Oman et d’Arabie saoudite pourraient témoigner de l’existence d’un micro-organisme inconnu. Un groupe de physiciens pourrait également avoir généré une infime charge électrique en utilisant l’énergie de rotation de la Terre. Mais l'événement le plus marquant est de loin la deuxième publication des données de l'étude DESI sur l'univers, qui pourrait bouleverser le modèle standard :
DESI s'attaque au modèle standard
Une nouvelle génération d'études cosmologiques a été lancée cette semaine avec la deuxième publication des données de l'instrument spectroscopique d'énergie sombre de l'observatoire national de Kitt Peak, en Arizona. Cet instrument cartographie un nombre sans précédent de galaxies couvrant 11 milliards d'années d'histoire cosmique afin de mieux comprendre l'énergie sombre.
Les astronomes savent depuis des décennies que l'univers est en expansion ; dans les années 1990, la première image du fond diffus cosmologique – l'écho du Big Bang – a révélé que cette expansion s'accélère pour des raisons inconnues. Les astronomes appellent cette expansion « énergie sombre », ce qui signifie « nous ne comprenons pas ce qu'est cette énergie ».
Les nouvelles données issues de la collaboration DESI, dont une grande partie consiste en des affinements des premières données publiées, indiquent l'émergence de tensions entre les observations de l'expansion de l'univers. En combinant les nouvelles données avec des observations antérieures, la collaboration a identifié des signes indiquant que l'impact de l'énergie noire sur l'expansion universelle pourrait s'affaiblir avec le temps.
« L'association de toutes les données cosmologiques suggère que l'expansion de l'univers s'accélérait à un rythme légèrement supérieur il y a environ 7 milliards d'années », a déclaré Arnaud de Mattia, physicien français membre de l'équipe analysant les données. Cependant, les chercheurs soulignent qu'ils n'ont pas encore de certitude absolue à ce sujet, ce qui signifie que les travaux de recherche n'ont pas encore atteint le seuil statistique « cinq sigma » utilisé par les physiciens comme indicateur de certitude.
Cette nouvelle théorie de l'« évolution de l'énergie noire » aura un impact sur le modèle cosmologique standard, qui nécessitera des modifications substantielles pour intégrer les nouvelles découvertes.
D'accord, mais spéculons.
Supposons donc que ce résultat – l'énergie noire évolue avec le temps – soit confirmé par DESI et les études de nouvelle génération à venir plus tard dans la décennie. Pour l'instant, le modèle standard suggère une expansion jusqu'à la mort thermique ultime de l'univers. Mais maintenant, nous pouvons envisager des possibilités plus captivantes et cinématographiques quant au destin de l'univers : si l'accélération de l'expansion universelle s'accroît avec le temps, l'univers pourrait se déchirer dans un « big craquage ». Alternativement, il pourrait atteindre un point d'expansion maximale et s'effondrer vers l'intérieur dans un « big crunch ».
Dans le scénario du « big craquage », à mesure que l'accélération de l'expansion universelle augmente vers l'infini en un temps fini, toute la matière, jusqu'à l'échelle des atomes et des particules subatomiques, et l'espace-temps lui-même, sont (comme le disent les meilleurs maîtres de donjon) « déchirés ».
À mesure que l'univers approche de ce point, les galaxies se détacheraient gravitationnellement à mesure que la matière se disperserait ; à terme, le même phénomène se produirait pour les systèmes planétaires ; puis pour les escadrilles militaires, les familles et les couples mariés. Puis, les atomes seraient ionisés, leurs électrons étant arrachés. Enfin, les noyaux atomiques eux-mêmes se dissocieraient.
En revanche, lors du « big crunch », l'expansion de l'univers s'inverse et toute la matière et l'espace-temps convergent à nouveau vers une singularité, ou du moins vers un point singulier. Si l'univers contenait une densité de matière suffisamment élevée, la gravité arrêterait l'expansion universelle et toute la matière retomberait sur elle-même.
Cela conduit à une troisième théorie, le « big bounce », qui suggère que l'univers lui-même est un cycle d'expansions, d'effondrements et de réexpansions. Au plus petit point de convergence, la relativité générale exige l'émergence d'une singularité.
Cependant, les physiciens théorisent que les effets quantiques deviennent très importants à ce stade, empêchant la formation d'une singularité et provoquant au contraire une expansion hautement énergétique et explosive (et la naissance d'un nouvel univers). Cette théorie est actuellement si éloignée du seuil des « cinq sigma » qu'elle pourrait exister dans un autre univers, mais elle est incontestablement la plus belle des théories sur la nature de l'univers.
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RESUME
Citations du samedi : L'univers se fiche de votre précieux modèle standard
Cette semaine, des chercheurs de l'ALMA ont annoncé la découverte d'oxygène dans la galaxie la plus lointaine connue. Des géologues pensent que des structures rocheuses inhabituelles dans les régions désertiques de Namibie, d'Oman et d'Arabie saoudite pourraient témoigner de l'existence d'un micro-organisme inconnu. Un groupe de physiciens pourrait également avoir généré une infime charge électrique en utilisant l'énergie de rotation de la Terre. Mais l'événement le plus marquant est de loin la deuxième publication des données de l'étude DESI sur l'univers, qui pourrait bouleverser le modèle standard :
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COMMENTAIRES
Ces thèmes ont déà été abordés cette semaine :;je les complète :
1/Quel est le rôle des transformations nucléaires dans les étoiles ?
Lors d'une transformation chimique, il y a conservation des éléments chimiques et modification des espèces chimiques. Au cœur du Soleil et de toutes les étoiles, se forment, par l'intermédiaire des réac- tions nucléaires, des isotopes de différents élémen
2/Comment l’oxygène est-il produit dans les étoiles ?
Les réactions de fusion nucléaire font briller les étoiles. Ces réactions consomment du carbone 12 pour produire de l'oxygène Le rapport carbone 12/oxygène 16 renseigne sur l'évolution de la combustion des étoile par fusionq. Par exemple, il détermine si les supernovae de type II deviennent des trous noirs ou des étoiles à neutrons.
3/Quels sont les 3 types de transformations nucléaires ?
Identifier une réaction nucléaire : cours 2nde - Physique-chimie
Les principaux types de transformations nucléaires sont les désintégrations radioactives alpha, beta, ou gamma, spontanées, la fission (généralement induite), et la fusion (nécessitant une température et une pression très élevées).
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Dark energy seems to be changing, rattling our view of universe
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