UN PROFIL DE DENSITÉ UNIVERSEL POUR LES VIDES COSMIQUES
Les vides cosmiques, éléments fascinants qui les premiers ont été dominés par l'énergie noire et qui représentent aujourd'hui une partie majeure du volume de l'Univers, constituent une source d'information exceptionnelle en cosmologie. Contrairement aux régions plus denses où l'information sur l'Univers primordial n'est pas accessible - du fait de l'effondrement gravitationnel non-linéaire - les vides ont gardé en mémoire les caractéristiques de leur état initial et a insi la physique du commencement. Ces vides font l'objet de récents travaux menés par Nico Hamaus, Paul Sutter et Benjamin Wandelt, qui montrent que les bulles à grande échelle pourraient être décrites par une équation « simple ».
Des simulations contenant plus de huit milliards de particules de matière noire ont de nouveau démontré le regroupement et la création d'une large gamme de vides en termes de formes et de dimensions. Ces simulations ont été réalisées en omettant la matière ordinaire, négligeable comparativement à la matière noire, mais en prenant en compte l'énergie noire qui influence l'expansion continue de l'espace. Des études précédentes menées par les trois chercheurs ont démontré que les régions centrales de ces vides ont un profil universel de densité de matière noire. Cependant, la présente étude va plus loin. Le profil universel atteint une densité maximale sur les parois qui séparent les vides, et diminue de nouveau à l'entrée du vide voisin. De plus, cette forme simple de profil de densité peut être adaptée à des vides de toutes tailles et à différentes époques de l'évolution cosmique.
Cette formule universelle du profil de densité de la matière noire dans les vides pourrait ainsi être utilisée pour étudier la nature de la matière noire, des neutrinos, et pourquoi pas tester d'autres théories telles que la théorie de la gravitation d'Einstein. Selon Benjamin Wandelt, co-auteur de cette étude, les vides, éléments jusqu'à maintenant négligés au profit des galaxies brillantes et lumineuses, doivent être appréhendés et appréciés à leur juste valeur, tels les silences dans un morceau de musique.
Liens
Article (en anglais) dans Inside Science : Marcus Woo, 2014, « Better Not Avoid A Cosmic Void » Article (en anglais) dans Focus de Physics : Philip Ball, 2014, « Universal Formula for Cosmic Voids »Rédaction et contacts
- Nico Hamaus
Institut d’astrophysique de Paris, CNRS, Université Pierre et Marie Curie
nico [point] hamaus [à] iap [point] fr - Benjamin Wandelt
Institut d’astrophysique de Paris, CNRS, Université Pierre et Marie Curie
benjamin [point] wandelt [à] iap [point] fr
Mise en page : Jean Mouette
Octobre 2015