La bulle dans la mer de ténèbres ne passe pas le test ✛
Le spectrographe DESI a plongé à des milliards d'années-lumière dans les profondeurs du cosmos et y a vu une image étrange. La lumière des galaxies lointaines nous parvient avec un décalage vers le rouge – les raies spectrales sont décalées vers le rouge, comme la sirène d'une voiture qui s'éloigne. Mais ce décalage ne correspondait pas tout à fait aux prédictions des lois. Cela signifie que quelque chose cloche dans l'expansion de l'univers.
En 1998, Adam Riess, Saul Perlmutter et Brian Schmidt ont découvert, grâce à la lumière des supernovas, que l'expansion s'accélère. La coupable a été baptisée énergie noire. Mais les données de DESI suggèrent que la force de cette énergie n'est peut-être pas la même partout. Comme si la mer cosmique d'énergie noire se mettait à onduler.
Une des idées, c'est que nous serions tombés dans une bulle locale. À l'intérieur, la densité d'énergie noire est inférieure de 10 % à celle de l'extérieur. Une telle bulle aurait pu apparaître lors d'une transition de phase – un saut du vide, un peu comme une bulle qui se forme dans de l'eau en ébullition. Si nous ne sommes pas au centre, la lumière des objets lointains traverse sa paroi, où la courbure de l'espace-temps change, et cela agit comme un miroir déformant : les distances mesurées à partir de la structure à grande échelle (les ondes sonores figées de l'Univers primordial) se trouvent faussées.
Mais voilà, l'Univers dispose d'un « polygraphe » idéal : le Fond diffus cosmologique. C'est une faible lueur, vestige de la boule de feu de l'Univers primordial. Il est presque homogène, mais toute grosse bulle ne pourrait qu'en déformer l'image. Les électrons dans les amas de galaxies diffusent la lumière déformée, créant un signal perceptible. Les calculs montrent qu'il serait des centaines de fois plus brillant que ce que nous observons dans le ciel.
La mer d'énergie noire reste donc lisse pour le moment. L'idée de la bulle est abandonnée, mais ce n'est pas un échec : nous savons désormais que toute hétérogénéité de l'énergie noire doit se trahir dans cette lumière ancienne. Les prochains relevés, comme Euclid, chercheront précisément ces traces.
Si une telle bulle existait, sa frontière pourrait se trouver à seulement quelques centaines de millions d'années-lumière de nous, et dans ce cas, les galaxies proches afficheraient des vitesses étranges.
Cette histoire rappelle le récit d'Andreï Salomatov « La Bulle cosmique », où des gens vivent à l'intérieur d'une anomalie qui déforme tout autour. Sauf que dans la réalité, se cacher dans une telle bulle ne marcherait pas : elle est trop voyante.