Pourquoi l'Univers s'étend à des vitesses différentes : le mystère de la balançoire ✛
La balançoire se balance toute seule — quelqu'un d'invisible déplace le poids. C'est à peu près ainsi que fonctionne notre Univers. Son expansion se mesure de deux manières : par la lumière ancienne (le fond diffus cosmologique) et par les étoiles proches. Les chiffres ne concordent pas. La différence est de 9%. Pourquoi ?
Tout est une question de matière noire (la substance invisible qui constitue l'essentiel de la masse des galaxies). On la considère généralement comme constante, mais la masse de ses particules pourrait varier. Un champ unique contrôle cela — comme un ressort sur une balançoire. Quand l'Univers avait 50 000 ans, les densités de rayonnement et de matière se sont égalisées. Le champ a réagi, créant un pic d'énergie. Cela a comprimé l'horizon sonore — et la vitesse d'expansion déduite a augmenté.
Plus tard, près de notre époque, le champ s'est de nouveau mis en mouvement. La masse des particules de matière noire a changé, et un astronome, ignorant cela, a vu un « mirage fantôme » — comme si l'énergie noire (la force mystérieuse qui repousse l'Univers) violait les lois. En réalité, tout est en ordre. De plus, dans le passé, la masse était plus faible, ce qui a ralenti la croissance des galaxies et résolu le problème de S8 (l'incohérence dans l'agglutination de la matière).
Ainsi, un seul ressort explique trois énigmes à la fois. Il se déclenche aux bons moments tout seul, sans ajustement.
Si la masse des particules de matière noire dans l'Univers primordial était deux fois plus grande qu'aujourd'hui, le pic d'énergie noire effective pourrait atteindre 10% de la densité totale — à peu près l'énergie contenue dans une cuillère à café de matière selon E=mc², mais répartie sur un kilomètre cube d'espace.
L'idée d'une masse variable de la matière noire fait écho au concept de « champ de résonance morphogénétique » des romans de Greg Bear, où les constantes fondamentales évoluent, ainsi qu'à la « forêt sombre » de Liu Cixin, où les lois de la physique peuvent être localement modifiées par l'interaction de secteurs cachés.