Le motif invisible de l'énergie noire dans le ciel express
Les cosmologistes ressemblent à des cartographes — sauf qu'au lieu de montagnes et de rivières, ils reportent sur la carte des forces invisibles. L'énergie noire, qui accélère l'expansion de l'Univers, demeure une énigme. L'une des hypothèses est le modèle de l'« enchevêtrement gravitationnel cinétique » (KGB). Dans ce modèle, l'énergie noire s'accroche à la gravité. Le papier de la carte céleste acquiert de l'élasticité. Il modifie la trajectoire des lignes de lumière.
Pour déceler ces différences, les physiciens ont simulé l'ensemble du ciel. La lumière traversait ce milieu élastique en provenance des galaxies lointaines. Ils ont pris en compte la courbure des rayons (courbure de l'espace-temps), le changement de fréquence (expansion de l'univers en est la cause) et les retards de parcours. Il s'est avéré qu'aux grandes échelles, l'écart est faible — quelques pour cent seulement. Sur les détails les plus fins, comparables à des constellations, les différences atteignent 10 à 12 %. L'effet Sachs–Wolfe (énergie noire y joue un rôle central) est particulièrement notable : la lumière, en traversant des puits gravitationnels en voie de disparition, perd légèrement en rougeur. Dans ces régions, elle apparaît un peu moins rouge que prévu.
Une telle précision n'est plus une théorie abstraite. Les futurs relevés du ciel menés par Euclid et le télescope spatial Nancy Grace Roman détecteront ces empreintes. Ils déchiffreront le motif invisible laissé par l'énergie noire sur la carte de l'Univers.
L'effet Sachs–Wolfe s'apparente à un écho du Big Bang : la lumière, en traversant des puits gravitationnels qui s'estompent, perd légèrement sa rougeur.