Les lentilles gravitationnelles dans les amas galactiques, comme Abell 370, aident les scientifiques à mesurer la distribution de la matière noire
Les chercheurs espèrent comprendre l'un des secrets les plus puissants de la cosmologie, en simulant ses effets sur l'amas galactique. C'est à propos de l'énergie noire. On croit que c'est sa puissance qui fait que l'Univers se développe de plus en plus vite. Le problème est que nous ne savons rien de l’énergie noire, si ce n’est presque tout.
Fait intéressant, l'énergie noire a la même sœur mystérieuse - la matière noire. C'est une substance invisible qui s'accumule autour des galaxies et les empêche de tourner séparément, fournissant une force gravitationnelle supplémentaire. L’effet de la création d’un cluster est en concurrence avec l’expansion accélérée de l’énergie noire. Mais étudier la nature de cette confrontation éclairera l’énergie noire.
Lentilles gravitationnelles
Dans le monde moderne, le seul moyen d'observer la matière noire est de rechercher les effets d'un effet de gravité sur une autre substance ou sur une autre lumière. Un puissant champ gravitationnel peut entraîner une distorsion de la lumière et une flexion à grande distance. Cet effet est appelé lentille gravitationnelle. En comparant la matière noire dans certaines parties de l’espace, les scientifiques peuvent déterminer le nombre de grappes de matière noire existantes ainsi que leur impact sur l’énergie noire. Mais la connexion entre la lentille gravitationnelle et l’accumulation de matière noire ne sera pas facile. Pour interpréter les données des télescopes, vous devez vous référer aux modèles cosmologiques détaillés - représentations mathématiques de systèmes complexes. Les chercheurs sont maintenant engagés dans le développement d'un tel modèle, qui devrait avoir une précision suffisante pour tester diverses hypothèses sur l'énergie noire.
Cinquième force
Une des théories exotiques est que l’énergie noire est le résultat de la cinquième force encore inexplorée (les quatre autres sont: la gravité, l’électromagnétisme, les forces nucléaires fortes et faibles à l’intérieur des atomes). Mais l'hypothèse la plus courante est appelée la constante cosmologique proposée par Albert Einstein dans le cadre de la théorie générale de la relativité. On pense qu'il s'agit d'une mer envahissante de particules virtuelles qui apparaissent et disparaissent constamment dans l'univers.
Pour exclure l'hypothèse d'Einstein, il est nécessaire de prouver que la matière noire n'est pas quelque chose de permanent. Cet objectif est poursuivi dans le projet EDECS. Au lieu de modéliser le processus de création d'un groupe de données de lentilles gravitationnelles, tout commence par une hypothèse dynamique (non constante) sur l'énergie sombre. En conséquence, les scientifiques tenteront de prédire comment la matière noire se condensera (si l’idée fonctionne).
En approchant des limites
Il existe d'innombrables chemins d'énergie noire pouvant se transformer dans l'espace et dans le temps, bien que les observations nous aient permis d'exclure de nombreuses théories. Maintenant, l'accent est mis sur l'énergie sombre dynamique. Une simulation qui suit l'évolution de nombreuses particules de la «matière noire» du corps N nécessite que les supercalculateurs travaillent pendant de longues périodes.
Le nouveau modèle prédit que l'énergie noire qui se développe au fil du temps devrait influencer les accumulations de matière noire. Cela modifie à son tour l'efficacité de la formation des galaxies. Les prévisions peuvent être testées avec des télescopes, tels que LSST (Chili), SKA (Australie et Afrique du Sud), ainsi que les missions Euclid et WFIRST (télescope IR). Si l'énergie noire s'avère être un phénomène dynamique, cela affectera grandement la cosmologie et notre compréhension de la physique fondamentale.
