Carte de la matière noire de l'examen KiDS (région G12)
Les scientifiques de l'Université d'Oxford ont peut-être réussi à résoudre l'un des plus gros problèmes de la physique moderne. De nouvelles recherches combinent matière noire et énergie noire en un seul phénomène - un liquide ayant une «masse négative». La nouvelle théorie est en mesure de prouver l'exactitude de la prédiction d'Einstein sur 100 ans.
Le modèle moderne de l'univers (LambdaCDM) ne révèle pas les caractéristiques physiques de la mystérieuse matière noire et de l'énergie noire. Toutes nos hypothèses sont basées uniquement sur des effets gravitationnels au contact de la matière visible. Le nouveau modèle pense que ces concepts peuvent être combinés en un seul fluide avec un type de gravité négatif, c’est-à-dire qu’il repousse la matière autour de lui.
La matière exotique (négative) était auparavant exclue des calculs, car on pensait que cette matière deviendrait moins dense au cours du processus d'expansion de l'Univers, ce qui contredit les observations montrant que l'énergie noire n'est pas épuisée avec le temps. Une nouvelle étude montre qu’une quantité croissante de masses négatives n’est pas diluée à mesure que l’espace s’agrandit. En fait, un tel liquide semble identique à l'énergie noire.
La nouvelle théorie nous permet de tirer les premières prédictions correctes du comportement du halo de la matière noire. La plupart des galaxies tournent si rapidement qu'elles doivent être déchirées, ce qui signifie que le halo invisible de la matière noire les tient ensemble. Dans la dernière étude, une simulation par ordinateur des propriétés de la masse négative a été réalisée, qui prédit la formation de halos de matière noire, qui converge avec les observations modernes effectuées par les radiotélescopes. Pour la première fois, Albert Einstein a fait allusion à l'existence de la matière noire il y a 100 ans, lorsqu'il a défini le paramètre de la constante cosmologique. Il l'a qualifiée de «plus grande erreur», bien que les conclusions modernes suggèrent qu'il s'agit d'un véritable phénomène. Dans les notes de 1918, il écrivait que «des modifications de la théorie sont nécessaires, car l'espace vide joue le rôle de masses négatives gravitantes réparties dans l'espace interstellaire».
Les approches précédentes visant à combiner l'énergie noire et la matière noire ont tenté de changer la théorie générale de la relativité, ce qui s'est avéré extrêmement difficile à faire. La nouvelle méthode utilise deux idées anciennes compatibles avec la théorie d'Einstein (masses négatives et création de matière) et les combine.
Pour prouver cette nouvelle théorie, il sera nécessaire de procéder à des essais sur le radiotélescope ultramoderne SKA (Square Kilometer Array). La nouvelle version améliorée de LambdaCDM sera en mesure de faire correspondre avec précision les autres données d'observation de la cosmologie. Et il s'avère que le mystère éternel de l'absence de 95% du problème serait résolu de la manière la plus simple.
