La conclusion à laquelle est parvenue une équipe de 17 chercheurs de neuf pays, dirigée par l’université d’Hawaï et comprenant des physiciens de l’Imperial College de Londres et du STFC RAL Space, suggère que l’énergie sombre est générée par les trous noirs combinés à la théorie de la gravité d’Einstein. Les mesures effectuées sur des galaxies anciennes et dormantes montrent que les trous noirs se dilatent plus rapidement que prévu, ce qui correspond à un phénomène prédit par la théorie de la gravité d’Einstein. Cette énergie est liée à un concept proposé par Einstein mais abandonné par la suite : une « constante cosmologique » qui s’oppose à la gravité et empêche l’univers de s’effondrer. La principale composante de l’énergie des trous noirs (FRA.: Absorbé, contenu – note de la rédaction) est un type d’énergie contenue dans l’espace-temps lui-même, appelé énergie hoover, qui repousse l’univers, accélérant ainsi son expansion. Cependant, les trous noirs posent un problème : leur gravité extrêmement forte est difficile à contrer, surtout en leur centre, où tout semble se briser dans un phénomène appelé « singularité ».
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Les résultats de l’étude pourraient révolutionner nos connaissances en cosmologie en rendant compte de l’énergie noire et de l’accélération de l’univers. Une étude portant sur neuf milliards d’années d’évolution des trous noirs a conclu que ces derniers gagnent de la masse d’une manière compatible avec le fait qu’ils contiennent de l’énergie d’aspiration, fournissant ainsi une source d’énergie noire et éliminant la nécessité de former des singularités en leur centre. Lorsque des étoiles massives meurent, des trous noirs supermassifs se forment, contenant en leur sein des millions ou des milliards de fois la masse de notre Soleil.
L’équipe a examiné des données couvrant neuf milliards de mètres pour voir si ces effets pouvaient à eux seuls expliquer la croissance des trous noirs supermassifs. Lorsque les galaxies lointaines (lorsqu’elles étaient jeunes) ont été comparées aux galaxies elliptiques locales (lorsqu’elles étaient vieilles et mortes), la croissance observée était bien plus importante que celle prédite par l’accrétion ou les fusions.
Chris Pearson et ses collègues du Rutherford Appleton Laboratory de Harwell, au Royaume-Uni, ont comparé des amas de galaxies ayant des trous noirs en leur centre. Ils ont calculé que la masse des trous noirs avait été multipliée par 7 à 20 au cours des neuf derniers milliards d’années, ce qui ne peut s’expliquer entièrement par l’absorption stellaire ou les fusions avec d’autres galaxies. Pearson a proposé que les trous noirs contiennent de l’énergie d’aspiration, un type d’énergie qui existe partout dans l’espace en raison de la disparition et de la réapparition de particules quantiques (…). Il s’agit de la première preuve observationnelle que les trous noirs contiennent de l’énergie d’aspiration et sont « couplés » à l’expansion de l’univers, en augmentant leur masse, un phénomène connu sous le nom de couplage cosmologique. Duncan Farrah, astronome à l’Université d’Hawaï et ancien étudiant en doctorat à l’Impériale, déclare:
« Nous disons vraiment deux choses à la fois : il y a des preuves que les solutions typiques des trous noirs ne fonctionnent pas pour vous sur une très, très longue échelle de temps, et nous avons la première source astrophysique proposée pour l’énergie noire. »
Source: https://iopscience.iop.org
M. Pearson pense que d’autres observations de galaxies ou l’examen de signatures dans le fond diffus cosmologique (CMB) pourraient renforcer cette explication. D’autres preuves pourraient être obtenues en mesurant la vitesse à laquelle les trous noirs fusionnent, qui est également affectée par leur nature d’énergie sombre. Andy Taylor, de l’université d’Édimbourg, au Royaume-Uni, prévient qu’il faudra davantage de données d’observation avant de pouvoir prouver que les trous noirs sont la source de l’énergie noire.
Sources:
