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Des astronomes ont mesuré les ondes sonores figées dans la distribution des galaxies grâce aux quasars et aux nuages de carbone.
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L'Univers primordial était une soupe brûlante de particules et de lumière. Dans cette soupe, les ondes sonores – des fluctuations de densité – se propageaient depuis les amas de matière, comme des cercles à la surface de l'eau. Lorsque l'Univers s'est refroidi, ces ondes se sont figées, laissant une empreinte dans la distribution des galaxies : elles sont légèrement plus nombreuses à une certaine distance les unes des autres. Cette distance est une « règle étalon » pour mesurer le cosmos.
Les astronomes du relevé DESI ont utilisé un nouvel outil : ils ont observé non seulement les galaxies, mais aussi les quasars – les noyaux brillants de galaxies lointaines. La lumière des quasars traverse des nuages de gaz, et les atomes de carbone absorbent une partie de cette lumière. Grâce à ces « raies sombres » dans le spectre, on peut déterminer où se trouvent les nuages. En comparant les positions des quasars et des nuages de carbone, les scientifiques ont retrouvé la même empreinte sonore.
Les nuages de carbone sont visibles à des distances énormes – jusqu'à l'époque où l'Univers n'avait que trois milliards d'années. C'est comme trouver une vieille photo montrant les mêmes ondulations causées par une pierre jetée dans un étang.
La mesure a donné la distance jusqu'à cette époque avec une précision de 3%. C'est comme mesurer la longueur d'une pièce avec une erreur de quelques centimètres, mais pour l'Univers entier. Une telle précision aide à comprendre comment l'expansion de l'Univers a changé au fil du temps et quelle énergie noire l'accélère.