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Voici la plus grande carte en 3D de l’Univers !

Crédits : EPFL

Une étude cosmologique de grande ampleur a permis la création de la plus grande carte en 3D de l’Univers jamais réalisée. Celle-ci est issue de l’analyse de plusieurs millions de galaxies et autres quasars. Ce travail retrace ainsi une histoire plus continue de l’Univers et offre une meilleure compréhension des mécanismes de son expansion.

Un programme sur vingt ans

Des astrophysiciens des quatre coins du globe sont à l’origine de la plus grande carte en 3D de l’Univers ! Ce projet repose sur une initiative de l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (Suisse), comme l’explique un communiqué du 20 juillet 2020. Cette carte résulte de l’analyse de quatre millions de galaxies et autres quasars, ces sources de rayonnement astronomique quasi-stellaire.

Des centaines de chercheurs issus d’une trentaine d’institutions ont participé à un vaste programme de relevés cosmologiques, le Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Or, celui-ci aura duré plus de vingt ans ! La carte en elle-même a été dressée à partir du dernier sondage cosmologique du programme, à savoir The extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (eBOSS). Le sondage en question a été effectué via un télescope situé au Nouveau-Mexique (États-Unis).

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Crédits : EPFL

Combler un manque de données

Rappelons que les premiers instants de l’Univers sont plutôt bien connus de la Science. Ceci est le fruit de nombreux travaux théoriques sur le Big Bang et de l’observation du fond diffus cosmologique. Par ailleurs, l’expansion de l’Univers est également assez bien comprise grâce aux études menées sur les galaxies et les mesures de distance.

Toutefois, subsistait un manque de données. Or, le projet eBOSS avait pour mission de combler ce manque depuis sa création en 2012. L’objectif était d’obtenir une cartographie 3D de l’Univers la plus complète en utilisant pour la première fois de nouveaux traceurs. Ces derniers sont incarnés par les galaxies formant activement des étoiles ainsi que les quasars.

Que montre la carte ?

La carte montre des filaments de matière ainsi que des vides définissant la structure de l’Univers, alors que celui-ci était âgé d’environ 380 000 ans. Quant à l’Univers d’il y a 6 milliards d’années, les chercheurs évoquent les galaxies les plus anciennes (et les plus rouges). Dans le cas d’époques plus anciennes, il est question de galaxies les plus jeunes (bleues). Quant aux quasars, ceux-ci ont permis de remonter jusqu’à 11 milliards d’années !

Évoquons l’expansion de l’Univers. La carte montre une accélération de cette expansion à un certain moment, encore présente aujourd’hui. Selon les chercheurs, ce phénomène trouverait sa raison dans la présence d’énergie noire. Il s’agit d’un élément invisible s’intégrant à la théorie de la relativité générale d’Einstein. En revanche, son origine n’est pas encore comprise.

Le fait que l’Univers soit en expansion est connu depuis longtemps, mais la vitesse exacte de cette expansion (constante de Hubble) reste inconnue. En ayant comparé les résultats du projet eBOSS et les recherches menées auparavant, les scientifiques ont constaté un décalage. En effet, cette accélération serait moins rapide de 10 % par rapport à la valeur estimée par le passé !