L'énergie noire n'a pas toujours été comme aujourd'hui ?

[flo8585]

Bonjour,

Je sais qu'on ne sait quasiment rien sur l'énergie noire aujourd'hui, mais je viens de tomber sur des informations que je ne comprends pas très bien. En effet, j'ai découvert un article (enfin plusieurs) qui parlait de la récente publication d'une carte qui permettait de reconstruire l'histoire de l'expansion de l'univers sur les 11 derniers milliards d'années.

Voici certains liens : https://www.techno-science.net/actua...rs-N19820.html / http://www.cea.fr/presse/Pages/actua...ivers%20%C2%BB

Apparemment, cette carte indique que l'expansion de l'univers aurait commencé à augmenter il y a 6 milliards d'années. Cela implique donc une modification au niveau de l'énergie noire (si elle est bien responsable de l'expansion) non ?
Cependant, j'ai vu certaines hypothèses concernant l'énergie noire qui prétendaient qu'elle pouvait être une propriété fondamentale de l'univers, peut-être la constante cosmologique d'Einstein ? Mais dans ce cas, comment pourrait-elle être modifiée ? A t-on des pistes sur ce qui aurait pu causer l'accélération de cette expansion de l'univers il y a 6 milliards d'années ? Peut-être y a t-il eu un bouleversement majeur dans l'univers entier dont je n'ai pas connaissance et qui aurait eu une influence sur la nature de l'énergie noire? L'énergie noire aurait-elle pu être modifier sans aucune raison ?

Merci d'avance pour vos réponses,
flo8585
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[Mailou75]

Salut,

Ben c'est une histoire de chronologie de la théorie :

1 - On élabore un modèle (FLRW) qu'on pense être "logique" (simplification pour une matière homogène)
2 - On incorpore dans la "formule générale" des données observationnelles (densité d'énergie, de matière...)
3 - On constate que la "formule générale" ne marche pas donc on ajoute l'énergie noire ("noir" en physique = on y capte rien)

On imagine qu'en persistant dans ce modèle on doit faire varier l'énergie noire au cours du temps, donc faire varier un truc qui n'a aucune légitimité physique, tout ça pour que la "formule générale" continue de coller aux observations et supposition d'évolution. Faire varier un truc qu'on a ajouté artificiellement ne pose pas de problème conceptuel...

Tu veux peut être reposer ta question différemment ?

[Deedee81]

Salut,

Si la constante cosmologique est.... constante, alors elle ne devient prépondérante que si son opposé (l'attraction gravitationnelle) devient assez faible (c'est à dire quand l'univers est devenu moins dense avec l'expansion).

Mais pour le reste, cet effet reste une des grandes inconnues. On ne sait pas grand chose de concret/validé.

[Lansberg]

Bonjour,

Apparemment, cette carte indique que l'expansion de l'univers aurait commencé à augmenter il y a 6 milliards d'années. Cela implique donc une modification au niveau de l'énergie noire (si elle est bien responsable de l'expansion) non ?
Cependant, j'ai vu certaines hypothèses concernant l'énergie noire qui prétendaient qu'elle pouvait être une propriété fondamentale de l'univers, peut-être la constante cosmologique d'Einstein ? Mais dans ce cas, comment pourrait-elle être modifiée ? A t-on des pistes sur ce qui aurait pu causer l'accélération de cette expansion de l'univers il y a 6 milliards d'années ? Peut-être y a t-il eu un bouleversement majeur dans l'univers entier dont je n'ai pas connaissance et qui aurait eu une influence sur la nature de l'énergie noire? L'énergie noire aurait-elle pu être modifier sans aucune raison ?

On peut montrer à partir des équations cosmologiques que la densité d'énergie noire (ou densité du vide) ne diminue pas avec l'expansion de l'univers mais reste constante. La constante cosmologique dérive de cette densité d'énergie noire.
Mais l'univers est aussi constitué de matière (matière noire et matière classique ou baryonique) et de rayonnement. On peut déterminer la densité de ces composantes et montrer qu'elles diminuent avec le temps, diluées par l'expansion.

À n'importe quelle époque on peut calculer la densité critique, ρ(c), de l'univers qui permet de définir la courbure de l'univers.
Pour ρ(c) = 3.H^2/ 8πG (avec H = paramètre de Hubble), la courbure est nulle est l'univers est un espace 3D euclidien (ce qui semble être le cas).

Les différentes composantes de l'univers peuvent alors s'exprimer par leur paramètre de densité, Ω.
C'est le rapport de leur densité sur la densité critique, ρ(c).

Pour la matière, Ωm = ρ(m)/ ρ(c)
Pour le rayonnement, Ωr = ρ(r) / ρ(c)
Pour l'énergie noire, ΩΛ = ρ(Λ) / ρ(c)

Pour un espace euclidien : Ωm + Ωr + ΩΛ =1 (la relation reste vraie pour des univers non euclidien en ajoutant un terme de courbure).

Au cours du temps, Ωm et Ωr diminuent avec l'expansion et la contribution de l'énergie noire, ΩΛ, augmente pour que la somme donne toujours 1.
Cela se traduit aussi par une accélération positive de l'expansion et une stabilisation du taux d'expansion dans le futur (la "constante de Hubble") ce qui aura pour effet de maintenir une accélération exponentielle de cette expansion.

Le début de l'accélération de l'expansion il y a 6 milliards d'années est lié à cette domination de l'énergie noire. Cependant, cela n'explique pas sa nature profonde (ni celle de la matière noire d'ailleurs).

Il y a donc encore beaucoup à apprendre et cela n'exclut pas la révision du modèle actuel.

[A voir en vidéo sur Futura]

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Je n'avais pas l'explication. merci Lansberg

[Gilgamesh]

Salut,

Ben c'est une histoire de chronologie de la théorie :

1 - On élabore un modèle (FLRW) qu'on pense être "logique" (simplification pour une matière homogène)
2 - On incorpore dans la "formule générale" des données observationnelles (densité d'énergie, de matière...)
3 - On constate que la "formule générale" ne marche pas donc on ajoute l'énergie noire ("noir" en physique = on y capte rien)

On imagine qu'en persistant dans ce modèle on doit faire varier l'énergie noire au cours du temps, donc faire varier un truc qui n'a aucune légitimité physique, tout ça pour que la "formule générale" continue de coller aux observations et supposition d'évolution. Faire varier un truc qu'on a ajouté artificiellement ne pose pas de problème conceptuel...

Non, la constante cosmologique fait partie de la cosmologie depuis l'origine.

Introduite par Einstein dans son modèle statique, étudiée par De Sitter qui bâti un modèle cosmologique ne contenant que cette constante, défendue par Lemaître et par Eddington pour des raisons de cohérence mathématique de la théorie et d'ajustement du modèle à l'observation (univers trop jeune avec la valeur de H mesurée à l'époque), puis par Tolman qui note que même une valeur très petite aurait un impact cosmologique majeur, jusqu'à "raréfaction" de l'hypothèse dans les années 50.

Et parallèlement à ça, les physiciens ont découvert que c'était équivalent à une énergie du vide, et que celle ci ne devait pas être nulle.