Des lentilles cosmiques jumelles pour percer les secrets de l'énergie sombre ✛

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Imaginez d'immenses loupes cosmiques : des galaxies massives qui, par leur attraction, courbent la lumière d'objets lointains. Ce phénomène est appelé lentillage gravitationnel. Il permet aux astronomes de scruter les profondeurs de l'Univers. Dès les années 1930, Fritz Zwicky proposait d'utiliser les galaxies comme lentilles, tandis que Edwin Hubble découvrait l'expansion de l'Univers, aujourd'hui expliquée par l'énergie sombre.

Pour mesurer avec précision la vitesse d'expansion du cosmos, les scientifiques ont besoin d'une configuration particulière : une même galaxie-lentille qui dévie la lumière de deux sources lointaines. Mais ces lentilles doubles sont très rares. Les astrophysiciens ont donc imaginé une solution de contournement : au lieu d'attendre ce cas rare, ils cherchent des paires de lentilles quasi identiques. C'est un peu comme si vous aviez besoin de deux loupes parfaitement identiques pour comparer des objets éloignés, mais que vous ne trouviez pas une seule loupe avec deux foyers différents. Vous prenez alors deux loupes distinctes, mais fabriquées sur le même modèle — leur similarité permet une mesure précise.

Les chercheurs ont simulé combien de ces pseudo-lentilles doubles le futur télescope LSST pourrait détecter. Résultat : en 10 ans, il en trouverait environ 86 000 paires appropriées. En analysant ces paires, on peut calculer l'équation d'état de l'énergie sombre avec une précision comparable à celle des autres méthodes modernes. De plus, on résout au passage la dégénérescence de masse — la méthode étalonne elle-même le « poids supplémentaire » ajouté par la matière sombre. La précision de cette mesure est comparable à celle obtenue avec les supernovae et la spectroscopie des galaxies lointaines, qui utilisent la constante de Hubble.