Mystérieuse énergie sombre

Les Supernova 1a sont trop loin!

Ce fut un grand défi d’observer de telles Supernova: en effet, l’éclat de ces explosions d’étoiles n’est visible que pendant un court laps de temps. Les astronomes ont fait des mesures pendant plusieurs années avec les meilleurs télescopes du monde.

Mais lorsque les mesures ont enfin été terminées, les résultats des chercheurs n’avaient aucun sens: les Supernova n’étaient pas aussi brillantes que ce qu’elles auraient dû l’être! Cela ne pouvait que vouloir dire qu’elles étaient plus loin que ce que l’on attendait. Et cela signifiait donc que l’expansion de l’Univers s’accélérait probablement, au lieu de ralentir!

Toujours plus vite, toujours plus grand

Mais quelle pourrait être la cause de cette accélération de l’expansion de l’Univers? Ça ne saurait être la force d’attraction, puisque celle-ci ne fait qu’attirer les masses les unes vers les autres, et jamais les écarter. Les physiciens ont été choqués de ces conclusions. Qu’était donc cette force sombre? Les chercheurs ne croyaient pas à leurs propres résultats.

L’énergie sombre agit «antigravitationellement»

Les scientifiques expliquent à présent ce phénomène comme suit: après le Big Bang, l’Univers est entré en expansion. Comme les masses étaient très proches les unes des autres, une forte attraction gravitationnelle s’exerçait, ce qui freinait continûment l’expansion de l’Univers. La mystérieuse énergie sombre restait et reste toujours en arrière-plan, et agit contre la gravitation. Au fur et à mesure que l’Univers s’étend, l’attraction gravitationnelle devient de plus en plus faible entre les masses de plus en plus éloignées les unes des autres. Dans cet espace pratiquement vide de masse et de gravitation, l’énergie sombre semble reprendre la main, ce qui entraîne l’accélération de l’expansion de l’Univers.

E=mc²

La célèbre équation d’Einstein E= mc² (l’énergie est égale à la masse fois la vitesse de la lumière au carré) nous apprend que masse et énergie ne sont que deux formes différentes d’une même quantité. Nous avons tous les jours sous les yeux un énorme exemple de cela: le Soleil. Le Soleil est alimenté par la transformation de masse en énergie.

Théorie de la relativité et mécanique quantique, quel est le rapport?

La théorie de la gravitation d’Einstein (également nommée la théorie de la relativité générale) est en mesure d’expliquer presque tous les phénomènes astrophysiques, du mouvement des planètes à la physique des trous noirs. Il semble cependant que cette physique ne soit pas valable à l’échelle atomique et subatomique. Pour décrire le comportement de ces particules minuscules, il faut utiliser la mécanique quantique. Celle-ci ne se laisse à son tour pas utiliser pour décrire des phénomènes à de plus grandes échelles.

L’énergie sombre pourrait peut-être permettre d’unifier les deux théories

Ce que nous savons est la chose suivante: l’espace est partout, et partout où il y a de l’espace, il y a de l’énergie sombre. L’effet de l’énergie sombre est d’autant plus grand que l’espace est distendu. À l’inverse, la force gravitationnelle est d’autant plus forte que les choses sont proches les unes des autres (et d’autant plus faibles qu’elles sont loin les unes des autres). Comme la gravitation est d’autant plus faible que l’Univers est étendu, on obtient à la fin que les deux tiers de toute l’énergie de l’Univers sont constitués d’énergie sombre.

Nous ne savons pas de quoi est composée la plus grande partie de notre Univers!

L’énergie sombre nous montre une grande lacune dans notre compréhension de la physique. L’Univers fonctionne probablement encore bien différemment de ce que nous nous représentions jusqu’à maintenant. Il est donc bien possible que la plus grande percée en physique reste encore à venir.