Une étude récente renforce la validité du modèle standard en cosmologie

Des travaux récents menés par quatre chercheurs de l’IRAP et publiés au sein de la revue Physical Review, ont montré que le modèle standard rend parfaitement compte – et bien mieux que tout autre modèle – des trois jeux de données d’observation dont les cosmologistes disposent à l’heure actuelle : la luminosité apparente et les décalages spectraux d’un ensemble de 740 supernovae de type Ia, des mesures du rayonnement fossile effectuées au moyen de WMap puis de Planck et enfin celles concernant les oscillations acoustiques de baryons. 

La supernova SN 1994d dans la galaxie NGC 4526. © Nasa, Esa, The Hubble Key Project Team, The High-Z Supernova Search Team

Le diagramme de Hubble des supernovae (SNIa) a conduit à inclure l’énergie noire comme la composante principale de la densité de l’univers actuel. Cette découverte a valu à leur auteur le prix Nobel de physique en 2011. Pourtant récemment des modèles alternatifs, comme celui proposé par Fulvio Melia, ont été proposés qui conduisent parfois selon leurs auteurs à un diagramme de Hubble tout aussi convaincant mais sans nécessairement recourir à une expansion accélérée. Subir Sarkar et ses collègues ont récemment enfoncé ce clou en publiant dans la revue Scientific Reports, du groupe Nature, un article concluant qu’avec une nouvelle approche statistique, le diagramme de Hubble ne fournissait finalement qu’une ‘indication marginale’ d’accélération (article qui a reçu un écho assez notable au dela du cercle des spécialistes). Cette assertion est d’autant plus vraie que l’évolution éventuelle des supernovae sur des échelles de temps cosmologique est difficile à rejeter et enlèverait tout espoir d’utiliser les supernovae comme diagnostique de l’accélération. Mais en fait, en presque vingt ans les données du fond cosmologique (CMB) et les mesures de la distribution des galaxies, en particulier avec la présence du « pic BAO », ont apporté une assise bien plus solide au modèle standard. Une étude menée par Isaac Tutusaus à l’IRAP au sein de projet COBESIX du labex OCEVU vient justement d’être publiée dans Physical Review D qui montre bien comment aucune des alternatives proposées ne peut rendre compte des trois ensembles d’observations cosmologiques (SNIa, CMB, BAO) avec une qualité comparable au modèle standard.

En abscisse sur ce diagramme ΩM désigne la proportion de matière, baryonique et noire, dans la composition de l’univers observable et en ordonnée, ΩΛ, celle de l’énergie noire. Les contours colorés indiquent les valeurs de ces deux grandeurs compatibles avec les observations déduites de l’étude des supernovae (SNe), du rayonnement fossile (CMB) et des oscillations acoustiques de baryons (BAO). Les valeurs les plus probables sont aux centres des bandes colorées. On voit ainsi que déjà en 2010, la découverte de l’énergie noire était solidement acquise. © Lawrence Berkeley National Lab

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Contact IRAP

  • Alain Blanchard, alain.blanchard@irap.omp.eu

Auteur : Alain Blanchard

Date : 16/11/2016

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