Le modèle standard cosmologique ressemble à une recette de gâteau où tout est strictement mesuré : la matière noire est comme de la farine sans grumeaux (pression nulle), et l'énergie noire comme une levure idéale (équation d'état strictement égale à moins un). Mais que se passe-t-il si la farine est légèrement humide et la levure un peu éventée ? C'est exactement ce qu'ont vérifié les auteurs de l'étude, en utilisant de nouvelles données sur les distances dans l'Univers provenant du projet DESI, des supernovae et du fond diffus cosmologique.
Ils ont permis aux paramètres décrivant la pression de la matière noire et de l'énergie noire de varier simultanément. Le résultat a surpris : pour la matière noire, ils ont obtenu une pression minuscule mais non nulle — environ 0.00097 de sa densité d'énergie. Pour comparaison, la pression de la lumière à l'intérieur d'une ampoule est des milliards de fois plus forte. Pour l'énergie noire, la valeur est d'environ -0.938, au lieu de strictement -1. Les deux valeurs standard sont remises en question à environ deux sigmas — c'est comme si une pièce retombait deux fois de suite sur sa tranche.
Les auteurs sont allés plus loin en permettant à l'énergie noire de varier dans le temps, y compris de franchir la « frontière fantôme » (w=-1). Il s'avère que si un tel franchissement est autorisé, la pression de la matière noire peut être nulle. Mais si on interdit ce franchissement — comme dans les modèles de quintessence, où l'énergie noire ressemble à une boule qui roule lentement — alors une petite pression positive de la matière noire redevient préférable. Curieusement, le modèle sans franchissement fantôme mais avec une pression non nulle de la matière noire décrit même légèrement mieux les données que le modèle populaire avec franchissements. Cela suggère que les bizarreries du comportement de l'énergie noire pourraient en réalité refléter des propriétés non prises en compte de la matière noire.
La pression de la matière noire, si elle existe, est des billions de fois plus faible que la pression de la lumière d'une ampoule ordinaire — pour la détecter, il faut observer tout l'Univers visible.
Dans le roman « La Forêt sombre » de Liu Cixin, les propriétés inconnues de la matière noire deviennent la clé d'une guerre interstellaire — mais ici, il s'agit pour l'instant d'un simple raffinement des recettes cosmologiques.