L'Univers joue une pièce de théâtre, et le rôle principal est dévolu à l'énergie noire. Pendant longtemps, l'acteur a semblé immuable : la constante cosmologique (l'énergie du vide qui accélère l'expansion de l'Univers) donnait le même ton. Mais les nouvelles données du télescope DESI, qui mesure les oscillations acoustiques des baryons (des ondes de densité dans l'Univers primordial), incitent à y regarder de plus près. Peut-être que l'acteur change de masque au fil de la pièce.
Pour comprendre ce qui se passe, les scientifiques ont comparé plusieurs paramétrisations de l'équation d'état (la relation entre la pression et la densité d'énergie). L'analyse a inclus les données DESI DR2, trois ensembles de supernovae de type Ia (des chandelles standard pour mesurer les distances) et le rayonnement fossile. Le résultat est inattendu : tous les modèles dynamiques préfèrent le scénario Quintom-B, où l'énergie noire franchit la frontière de la région fantôme. Les écarts par rapport au modèle standard atteignent 3σ, mais ne franchissent pas le seuil de découverte de 5σ. La courbure de l'espace reste compatible avec zéro, et la limite supérieure sur la somme des masses des neutrinos (des particules élémentaires légères qui influencent la structure) pour ΛCDM est <0.066 eV.
Auparavant, on ne savait pas si les données DESI DR2 exigeaient réellement l'abandon de la constante cosmologique, ni à quel point les conclusions dépendaient du choix du modèle et de la prise en compte des neutrinos. Désormais, on montre que les modèles dynamiques, en particulier Quintom-B, sont préférés à ΛCDM à un niveau allant jusqu'à 3σ, mais aucun n'atteint 5σ. Des limites supérieures sur la somme des masses des neutrinos ont été obtenues, et elles dépendent fortement du modèle d'énergie noire. Cela signifie que l'interprétation des données futures nécessitera de la prudence.
Si les écarts se confirment avec l'augmentation de la précision de DESI et d'autres relevés, le modèle standard devra être révisé. Les pistes possibles incluent les champs scalaires, la gravité modifiée ou l'interaction des composantes sombres. Ces résultats sont importants pour la planification des futures missions, comme Euclid et Roman, et pour affiner les limites sur la masse des neutrinos en cosmologie. Le spectacle continue, et l'acteur semble préparer une nouvelle entrée.
Si l'énergie noire évolue réellement, elle aurait pu se comporter comme un fantôme (ω < −1) dans le passé, et aujourd'hui comme une quintessence (ω > −1). Cette transition est appelée franchissement de la limite fantôme, et elle est interdite pour les modèles les plus simples.
Dans le roman « Le Problème à trois corps » de Liu Cixin, l'énergie noire joue un rôle clé dans le destin de l'Univers, bien que sa nature reste une énigme. Nos résultats font écho à l'idée que l'énergie noire pourrait être une quantité dynamique plutôt que constante.