La rotation des galaxies dans les vides teste l'inflation express
Dans les régions presque vides du cosmos, les galaxies tournent de manière coordonnée, comme les danseurs d'une même troupe. Cette danse crée une différence dans la lumière provenant de différents côtés : d'un côté, un étirement, de l'autre, une compression. Ce décalage optique est devenu une sonde des premiers instants après le Big Bang.
Étonnamment, cette danse ne dépend presque ni de l'expansion de l'univers, ni de la variable énergie noire. Elle n'est perturbée que si la 'granulosité' de l'ondulation primordiale change avec la taille — c'est-à-dire lors d'une inflation non uniforme. Cette caractéristique subtile, la dérive de l'indice spectral, peut être mesurée directement en observant des milliers de vides.
Une telle méthode pourrait confirmer l'hypothèse de Alan Guth et, dans le cadre du modèle standard, combler les lacunes. Le vide détient la clé du commencement — il suffit de lire la danse des galaxies.
Résumé original
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2601.06589v1
$$Aims$$: We present a new independent diagnostics based on void properties, by which the matter density parameter ($$\Omega_{m}$$) and amplitude of initial density field ($$\sigma_{8}$$) can be constrained. This diagnostics utilizes coherent rotation of void galaxies, which can be observed as redshift asymmetry in opposite sides bisected by the projected spin axes of hosting voids. $$Methods$$: Identifying the voids and their member galaxies in the AbacusSummit of cosmological simulations and searching for their projected spin axes with an iterative method, we numerically determine the void asymmetry distributions both in real and redshift spaces for three different classes of the background cosmologies: the $$\Lambda$$CDM, the $$w$$CDM and the $$w_{0}w_{a}$$CDM. $$Results$$: It is discovered that the void asymmetry distributions in real and redshift spaces are well approximated by the generalized Gamma models characterized by the scale and shape parameters for all of the $$33$$ background cosmologies considered. It turns out that the initial conditions affect only the scale parameter of the void asymmetry distributions that exhibits an almost linear dependence on each of $$\Omega_{m}$$ and $$\sigma_{8}$$ with being insensitive to $$w$$. Developing a bilinear model for the dependence of void asymmetry distributions on $$\Omega_{m}$$ and $$\sigma_{8}$$, we show that its coefficients are universal constants over the three cosmological classes. $$Conclusions$$: Given that the void asymmetry distributions in redshift space are readily measurable properties, our universal model for the shape parameter of the void asymmetry distributions will in principle complement the standard cosmological diagnostics to break the $$\Omega_{m}$$-$$\sigma_{8}$$ degeneracy, regardless of $$w$$.
Le vide le plus étudié, dans la constellation du Bouvier, s'étend sur 330 millions d'années-lumière, mais on n'y a découvert que 60 galaxies — et toutes tournent à l'unisson.
Les auteurs de science-fiction peuplent les vides cosmiques de fantômes de civilisations disparues, mais la réalité s'est avérée plus intéressante : c'est précisément dans ces 'zones mortes' que se cache la clé de la naissance de l'Univers.