Cartographie du cosmos : un guide de l’univers 3D record sur l’énergie noire

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Les scientifiques ont franchi une étape historique dans la cosmologie en réalisant la carte 3D la plus grande et la plus détaillée de l’univers jamais créée. Grâce à l’Instrument spectroscopique de l’énergie noire (DESI), les chercheurs ont réussi à cartographier un volume sans précédent du cosmos, fournissant ainsi un nouvel ensemble de données massif conçu pour résoudre l’un des plus grands mystères de la physique : l’énergie noire.

L’ampleur de la découverte

Le projet DESI a dépassé ses objectifs initiaux, en complétant ses principales observations plus tôt que prévu et en produisant bien plus de données que prévu initialement. Cette carte haute résolution n’est pas seulement une réussite visuelle ; c’est une centrale statistique.

L’enquête a catalogué :
47 millions de galaxies et quasars
20 millions d’étoiles

Pour mettre cela en perspective, DESI a collecté des données sur six fois plus de galaxies et de quasars que toutes les mesures astronomiques précédentes combinées. Ce volume considérable de données permet aux scientifiques d’aller au-delà de la simple observation et de tester de haute précision le comportement de l’univers à grande échelle.

Pourquoi l’énergie noire est importante

Pour comprendre la signification de cette carte, il faut regarder la composition de notre univers. Le consensus scientifique actuel suggère qu’environ 70 % du cosmos est constitué d’énergie sombre, une force mystérieuse qui agit comme une sorte d'”anti-gravité”, entraînant l’expansion accélérée de l’univers.

Malgré sa domination, nous ne savons pas vraiment ce qu’est l’énergie noire ni comment elle se comporte. Pendant des décennies, les scientifiques ont supposé que l’énergie noire était une force constante. Cependant, l’ensemble massif de données fourni par DESI offre l’opportunité de tester une possibilité plus radicale : que l’énergie noire pourrait évoluer au fil du temps. Si les données montrent que la force de l’énergie noire change, cela forcerait une réécriture fondamentale de notre compréhension de la physique et du destin ultime de l’univers.

Un effort mondial pour surmonter les obstacles

Le projet DESI est une collaboration internationale monumentale, impliquant plus de 900 chercheurs de plus de 70 institutions dans le monde. Géré par le Lawrence Berkeley National Laboratory, le projet a bénéficié d’importantes contributions de diverses entités mondiales, notamment des rôles majeurs joués par des chercheurs de l’Ohio State University.

La mission n’a pas été sans obstacles. En 2022, le projet a été confronté à une perturbation majeure lorsque l’incendie de forêt de Contras a coupé l’alimentation électrique et l’accès à Internet à l’observatoire pendant plusieurs mois. Malgré ces revers logistiques, l’équipe a utilisé des solutions techniques créatives pour maintenir la qualité des données, garantissant ainsi que l’enquête reste sur la bonne voie.

Et ensuite ?

Si la mission première de cartographier la zone cible est terminée, le travail est loin d’être terminé. Le projet entre dans une transition en plusieurs étapes :

  1. Traitement des données : L’équipe commence à traiter l’ensemble massif de données sur cinq ans, les premiers résultats complets devant être publiés en 2027.
  2. Observations étendues : DESI continuera à collecter des données jusqu’en 2028, élargissant son regard vers des régions du ciel plus difficiles.
  3. Cartographie raffinée : Les phases futures se concentreront sur des structures plus petites et plus complexes, telles que les galaxies naines et les flux stellaires, afin de mieux comprendre comment les structures cosmiques se sont formées et ont évolué.

“Une plus grande empreinte d’enquête améliorera considérablement nos contraintes sur les paramètres cosmologiques et améliorera notre programme de matière noire”, a noté Klaus Honscheid, scientifique principal des opérations des instruments DESI.


Conclusion
En cartographiant des dizaines de millions d’objets cosmiques, DESI a fourni à la communauté scientifique un outil sans précédent pour sonder la nature de l’énergie noire. Alors que les chercheurs commencent à analyser cet ensemble massif de données, nous sommes peut-être sur le point de changer de paradigme dans la façon dont nous comprenons l’expansion et la destinée éventuelle de notre univers.