L'EPFL contribue avec DESI à révéler l'énergie noire évolutive
DESI observe le ciel depuis le télescope Mayall, ici sous la Voie lactée. Crédit : KPNO/NOIRLab/NSF/AURA/R.T. Sparks
Les astrophysiciens de l'EPFL ont contribué à la carte des 15 millions de galaxies de DESI, laissant entrevoir un changement dans notre compréhension de l'énergie noire.
De nouvelles découvertes de la collaboration DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) suggèrent que l'énergie noire - la force mystérieuse qui alimente l'expansion accélérée de l'univers - pourrait évoluer au fil du temps. Ces résultats, basés sur la plus grande carte 3D du cosmos jamais construite, ont été dévoilés aujourd'hui dans une série d'articles scientifiques et lors d'une présentation au Global Physics Summit de l'American Physical Society.
Le Laboratoire d'astrophysique de l'EPFL, dirigé par le professeur Jean-Paul Kneib, a joué un rôle clé dans l'analyse des données de DESI. L'équipe, qui comprend les chercheurs postdoctoraux Rafaela Gsponer et Antoine Rocher, ainsi que plusieurs doctorants, a contribué à affiner les mesures de regroupement des galaxies et des quasars, ce qui est essentiel pour améliorer la précision du signal de l'oscillation acoustique des baryons (BAO).
Le signal BAO est fondamental pour mesurer l'histoire de l'expansion de l'Univers et l'évolution de l'influence de l'énergie noire au cours du temps cosmique. "Travailler au sein de DESI en tant que scientifique en début de carrière est une opportunité incroyable", déclare Rafaela Gsponer. "L'échelle et la précision de ces mesures BAO sont sans précédent, et il est stimulant de contribuer à un effort global qui pourrait remodeler notre compréhension de l'énergie noire." L'équipe de l'EPFL s'est fortement impliquée dans la détermination de la précision des mesures.
"Ce que nous voyons est très intrigant", déclare Alexie Leauthaud-Harnett, co-porte-parole de DESI et professeur à l'université de Santa Cruz. "Il est passionnant de penser que nous sommes peut-être à la veille d'une découverte majeure sur l'énergie noire et la nature fondamentale de notre univers."
Les dernières données de DESI couvrent près de 15 millions de galaxies et de quasars observés pendant trois ans, créant ainsi une carte qui retrace l'influence de l'énergie noire au cours des 11 derniers milliards d'années. Alors que ses données seules s'inscrivent dans le modèle cosmologique standard composé de matière noire froide et d’un constante cosmologique Lambda (Lambda CDM), leurs combinaisons avec d'autres expériences - notamment des études du fond diffus cosmologique (CMB), des supernovae et de l'effet de lentille gravitationnelle faible - laisse entrevoir une possibilité intrigante: l'énergie noire pourrait ne pas être constante, mais en évolution.
"Il semble de plus en plus que nous devions modifier notre modèle cosmologique standard pour que ces différents ensembles de données soient compatible entre eux — et l'évolution de l'énergie noire semble prometteuse", déclare Will Percival, co-porte-parole de DESI.
La signification statistique de cette découverte n'a pas encore atteint le seuil de 5 sigma requis pour une découverte formelle, mais la fourchette actuelle de 2,8 à 4,2 sigma a déjà attiré l'attention des scientifiques.
DESI est monté sur le télescope Nicholas U. Mayall de 4 mètres à l'observatoire national de Kitt Peak en Arizona, aux États-Unis. L'expérience est gérée par une collaboration internationale de plus de 900 chercheurs répartis dans plus de 70 institutions. L'EPFL est l'un des principaux partenaires européens.
La collaboration DESI continue à collecter des données, visant à cartographier un total de 50 millions de galaxies et de quasars d'ici la fin de l'étude. Entre-temps, le laboratoire d'astrophysique de l'EPFL restera profondément impliqué dans l'analyse de ce trésor d'informations cosmologiques.
"Il est passionnant de disposer de nouveaux ensembles de données de pointe pour étudier le modèle cosmologique standard, en particulier avec cette découverte passionnante que nous avons en ce moment", a déclaré Antoine Rocher. Cette dernière réalisation s'appuie sur l'implication de longue date de l'EPFL dans DESI, comme cela a été souligné précédemment lorsque les chercheurs ont dévoilé la plus grande carte 3D de l'univers.
Le communiqué officiel du Berkeley Lab et les documents complémentaires, y compris les images et les vidéos, sont disponibles ici.
Le projet DESI est soutenu par l'Office of Science du ministère américain de l'énergie, la National Science Foundation des États-Unis et de nombreux partenaires internationaux, dont l'EPFL.