Il y a des vides dans l'univers, et nous ne pouvons pas les voir correctement. Et c'est une bonne chose.
Ces vides - des espaces géants et irréguliers dans l'espace qui sont vides de galaxies - sont partout dans le cosmos. Mais, parce qu'ils sont vides, les astronomes ne peuvent pas les observer directement. Au lieu de cela, ils les repèrent en cartographiant les galaxies à travers l'espace, puis en marquant les zones entre ces zones. Cependant, de notre point de vue sur la Terre, tous ces vides semblent déformés.
Ces zones semblent étirées à certains endroits et écrasées à d'autres. C'est une conséquence du "décalage vers le rouge" des galaxies à leurs frontières, une distorsion visuelle causée par le mouvement de ces systèmes: à mesure qu'ils s'éloignent du spectateur (Earthlings, dans ce cas), les longueurs d'onde des galaxies semblent s'étirer, devenant plus rouges ; ceux qui se dirigent vers nous sembleront plus bleus à mesure que leurs longueurs d'onde raccourcissent. L'énergie noire est le nom que les astronomes ont donné à une force invisible qui étire notre univers et amène les galaxies à s'éloigner les unes des autres.
Cette distorsion s'avère être une bonne chose, selon un article publié le 9 juillet dans la revue Physical Review D.Jusqu'à présent, les chercheurs se sont appuyés sur des mesures précises des décalages vers le rouge de galaxies individuelles pour déterminer la vitesse à laquelle l'univers se dilate, et à son tour, la quantité d'énergie sombre est présente pour conduire cette expansion. Mais mesurer les distorsions des vides s'avère être une technique beaucoup plus précise, permettant aux chercheurs de restreindre encore plus cette expansion.
"Ce que nous mesurons en réalité, c'est la distorsion dans les positions des galaxies autour des régions vides", a déclaré Seshadri Nadathur, chercheur à l'Université de Portsmouth au Royaume-Uni, et auteur principal de l'article. "Ce qui est cool avec les vides, c'est que ce sont des régions de l'espace autour desquelles nous pouvons modéliser très précisément les mouvements des galaxies."
C'est parce que les calculs nécessaires pour déterminer avec précision les mouvements des galaxies deviennent beaucoup plus simples à l'intérieur de ces vides, a déclaré Nadathur à Live Science. (Dans ce cas, l'équipe de recherche a étudié des vides à environ 5,5 milliards d'années-lumière de la Terre.)
"Les galaxies se déplacent à cause de la gravité qui les tire vers des régions de matière en excès, et le problème est généralement que notre théorie de la gravité - la relativité générale d'Einstein - est très complexe, et les équations sont difficiles à résoudre exactement", a-t-il déclaré. "Donc, la plupart du temps en cosmologie, nous utilisons des approximations - connues sous le nom de" théorie des perturbations "- pour aider à rendre le problème traitable. Cette théorie des perturbations fonctionne beaucoup mieux dans les régions vides que dans les régions où il y a beaucoup de matière, donc notre les prévisions sont plus simples à faire et beaucoup plus précises dans les vides. "
Le résultat de cette précision supplémentaire est que, en utilisant la technique mise au point dans cet article, les scientifiques peuvent faire des estimations beaucoup plus précises du taux d'expansion de l'univers, et mieux confirmer que les taux d'expansion observés correspondent aux théories préférées des astronomes pour expliquer pourquoi l'expansion est passe . Le nouveau résultat limite également la portée de certaines théories alternatives qui flottent là-bas. Les meilleures mesures précédentes du mouvement galactique ont également fait tout cela, mais environ quatre fois moins bien, selon Nadathur.
Ces meilleures mesures précédentes des décalages vers le rouge des vides galactiques provenaient d'une étude du ciel appelée Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS). Cette mesure de distorsion du vide s'est également appuyée sur les données BOSS, mais a considérablement amélioré ses conclusions en appliquant cette nouvelle technique d'analyse aux données de BOSS.
L'amélioration de la mesure de l'expansion de l'univers était conforme aux théories existantes sur le fonctionnement de l'énergie sombre dans l'univers, les chercheurs ont écrit dans le document: que nous vivons dans un univers "plat" avec une énergie sombre constante entraînant son expansion. "En combinant nos résultats avec ceux de la technique BAO, nous sommes en mesure d'obtenir une bien meilleure mesure du taux d'expansion cosmique il y a environ 5,5 milliards d'années", a déclaré Nadathur. "Et cela à son tour est très important car il nous dit ce que l'énergie noire a fait pendant ce temps, ainsi que d'autres choses comme la courbure de l'espace - qui est ce qui excite les cosmologistes."
Les chercheurs ont également souligné dans le document qu'il y avait plusieurs efforts à venir pour scanner le ciel plus précisément que BOSS, afin de mieux comprendre l'énergie sombre. Cette même technique, ont écrit les chercheurs, devrait également améliorer considérablement la précision de ces enquêtes.
