De nouvelles données réfutent l'hypothèse clé de l'énergie sombre

Figure 1. L'évolution de la luminosité, simulant l'énergie sombre dans une cosmologie de supernova (SN). Le reste de Hubble est la différence de luminosité SN par rapport au modèle cosmologique sans énergie sombre (ligne pointillée noire). Les cercles bleus sont des données SN liées. La ligne rouge est une courbe d'évolution basée sur notre datation par âge des galaxies hôtes de type précoce. La comparaison de notre courbe d'évolution avec les données SN montre que l'évolution de la luminosité peut imiter les résidus Hubble utilisés dans la découverte et l'extraction de l'énergie sombre (ligne continue noire). Avec l'aimable autorisation de l'Université Yonsei

La preuve la plus directe et la plus convaincante de l'accélération d'un univers à énergie sombre est la mesure de la distance à l'aide de supernovae de type Ia (SN Ia) pour les galaxies à fort décalage vers le rouge. Ce résultat est basé sur l'hypothèse que la luminosité ajustée de SN Ia par le biais d'une normalisation empirique ne se développera pas avec le décalage vers le rouge.

Cependant, de nouvelles observations et analyses effectuées par un groupe d'astronomes de l'Université Yonsei (Séoul, Corée du Sud), avec leurs collègues de l'Université de Lyon, montrent que cette hypothèse clé est très probablement erronée. L'équipe a effectué des observations spectroscopiques de haute qualité (rapport signal / bruit ~ 175) pour couvrir la plupart des galaxies hôtes de type précoce SN Ia voisines enregistrées, à partir desquelles elles ont obtenu les mesures les plus directes et les plus fiables de l'âge de la population de ces galaxies hôtes. Ils montrent une corrélation significative entre la luminosité SN et l'âge de la population stellaire - à un niveau de confiance de 99,5%. Il s'agit donc du test le plus direct et le plus rigoureux jamais réalisé pour l'évolution de la luminosité de SN Ia. Étant donné que les ancêtres du SN dans les galaxies hôtes deviennent plus jeunes avec un recul, ce résultat indique inévitablement un sérieux changement systématique avec un décalage vers le rouge dans la cosmologie du SN. Prises à leur valeur nominale, l'évolution de la luminosité SN est suffisamment importante pour remettre en cause l'existence même de l'énergie sombre. Lorsque l'évolution de la luminosité SN est correctement prise en compte, l'équipe a constaté que les preuves de l'existence de l'énergie sombre disparaissent tout simplement (voir figure 1).

Commentant ce résultat, le professeur Yang-Wook Lee (Université Jonse, Séoul), qui a dirigé le projet, a déclaré: «Pour citer Carl Sagan, les déclarations extraordinaires nécessitent des preuves extraordinaires, mais je ne suis pas sûr que nous ayons de telles preuves extraordinaires pour l'énergie sombre. Notre résultat illustre que l'énergie sombre de la cosmologie SN, qui a conduit au prix Nobel de physique 2011, peut être un artefact d'hypothèses fragiles et fausses. »

Il est également connu que d'autres échantillons cosmologiques, tels que le fond micro-ondes cosmique (CMB) et les oscillations acoustiques baryoniques (BAO), fournissent des preuves indirectes et "aléatoires" de l'existence de l'énergie sombre, mais il a récemment été suggéré que le CMB de la mission Planck ne correspond plus modèle cosmologique, qui peut nécessiter une nouvelle physique (E. Di Valentino, A. Melchiorri, J.Silk, 2019). Certains chercheurs ont également montré que le BAO et d'autres échantillons cosmologiques à faible décalage vers le rouge peuvent être compatibles avec un univers non accélérant sans énergie sombre. À cet égard, le résultat actuel, montrant l'évolution de la luminosité simulant l'énergie sombre dans la cosmologie SN, est critique et très opportun.

Ce résultat rappelle le célèbre débat de Tinsley Sandage dans les années 1970 sur l'évolution de la luminosité dans la cosmologie observationnelle, qui a conduit à la fin du projet Sandage, conçu à l'origine pour déterminer le sort de l'univers.

Ce travail, basé sur l'effort de 9 ans du groupe avec le télescope de 2,5 mètres de l'Observatoire de Las Campanas et le télescope MMT de 6,5 mètres, a été présenté lors de la 235ème réunion de l'American Astronomical Society, tenue à Honolulu le 5 janvier (14: 50 à la séance cosmologique, présentation n ° 153.05).

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