Dans un article récent, j'ai écrit sur une étude qui soutenait que l'énergie sombre n'était pas nécessaire pour expliquer les décalages vers le rouge des supernovae lointaines. J'ai également mentionné que nous ne devrions pas encore exclure l'énergie noire, car il existe plusieurs mesures indépendantes de l'expansion cosmique qui ne nécessitent pas de supernovae. Effectivement, une nouvelle étude a mesuré l'expansion cosmique sans tout ce qui bouge avec les supernovae. L'étude confirme l'énergie sombre, mais elle soulève également quelques questions.
Plutôt que de mesurer la luminosité des supernovae, cette nouvelle étude examine un effet connu sous le nom de lentille gravitationnelle. Puisque la gravité est une courbure de l'espace et du temps, un faisceau de lumière est dévié lorsqu'il passe près d'une grande masse. Cet effet a été observé pour la première fois par Arthur Eddington en 1919 et a été l'une des premières confirmations de la relativité générale.
Parfois, cet effet se produit à l'échelle cosmique. Si une supernova lointaine est loin derrière une galaxie, la lumière du quasar est courbée autour de la galaxie de premier plan, créant ainsi plusieurs images du quasar. C'est cette lentille gravitationnelle des quasars éloignés qui était au centre de cette nouvelle étude.
Alors, comment cela mesure-t-il l'expansion cosmique? Chaque image cristallisée d'un quasar près d'une galaxie est produite par la lumière qui a parcouru un chemin différent autour de la galaxie. Certains chemins sont plus longs et certains sont plus courts. La lumière du quasar prend donc un temps différent pour nous parvenir. Les quasars ne produisent pas seulement un flux constant de lumière, mais scintillent plutôt légèrement avec le temps. En mesurant le scintillement de chaque image de quasar à lentilles, l'équipe a mesuré la différence de temps de chaque chemin, et donc la distance de chaque chemin.
Connaissant la distance de chaque chemin d'image, l'équipe a ensuite pu calculer la taille de la galaxie. C'est différent de sa taille apparente. Puisque l'univers est en expansion, l'image de la galaxie est étirée sur son chemin vers nous, de sorte que la galaxie semble plus grande qu'elle ne l'est réellement. En comparant la taille apparente de la galaxie à sa taille réelle calculée par le quasar à lentilles, vous savez à quel point le cosmos s'est étendu. L'équipe a fait cela avec beaucoup de quasars à lentilles et a pu calculer le taux d'expansion cosmique.
L'expansion cosmique est généralement exprimée par la constante de Hubble. Cette dernière recherche a obtenu une valeur de 74 (km / s) / Mpc pour la constante de Hubble, ce qui est juste un peu plus élevé que les mesures des supernovae. Compte tenu de la plage d'incertitude, la supernova et les mesures de lentille sont d'accord.
Mais ces mesures ne concordent pas avec d'autres mesures, telles que celles du fond des micro-ondes cosmiques, qui donnent une valeur autour de 67 (km / s) / Mpc. Ceci est un énorme problème. Nous avons maintenant plusieurs mesures de la constante de Hubble en utilisant des méthodes complètement indépendantes, et elles ne sont pas d'accord. Nous allons au-delà du soi-disant Tension Hubble en pure contradiction.
Donc, peaufiner les résultats des supernovae ne se débarrasse pas de l'énergie sombre. Il semble toujours que l'énergie sombre soit très réelle. Mais il est maintenant clair qu'il y a quelque chose que nous ne comprenons pas à ce sujet. C'est un mystère que plus de données pourraient éventuellement résoudre, mais pour le moment, plus de données nous posent plus de questions que de réponses.
Référence: Wong, Kenneth C. et al. "H0LiCOW XIII. Une mesure de 2,4% de H0 des quasars à lentilles: tension de 5,3 sigma entre les sondes de l'Univers précoce et tardif. "
