Le Dr Richard Lieu, professeur de physique à l'Université de l'Alabama à Huntsville (UAH), qui fait partie du système de l'Université de l'Alabama, a publié un article dans la revue Gravité classique et quantique Cela propose un univers construit sur des étapes de plusieurs singularités plutôt que sur le Big Bang seul pour tenir compte de l'expansion du cosmos.
Le nouveau modèle renonce à la nécessité de la matière noire ou de l'énergie sombre comme explication de l'accélération de l'univers et de la génération de structures telles que les galaxies.
Le travail du chercheur s'appuie sur un modèle antérieur émettant l'hypothèse que la gravité peut exister sans masse.
« Ce nouvel article propose une version améliorée du modèle précédent, qui est également radicalement différente », explique Lieu. « Le nouveau modèle peut expliquer à la fois la formation et la stabilité de la structure, et les principales propriétés d'observation de l'expansion de l'univers dans son ensemble, en enrôlant des singularités de densité dans le temps qui affectent uniformément tout l'espace pour remplacer la matière noire et l'énergie sombre conventionnelles. »
Le modèle amélioré de Lieu ne s'appuie pas sur des phénomènes exotiques comme la «masse négative» ou la «densité négative» pour fonctionner. La théorie offre à la place l'idée que l'univers se développe en raison d'une série d'éclatements de semblables appelées « singularités temporelles transitoires » qui inondent tout le cosmos de matière et d'énergie, mais se produisent si rapidement, ils ne peuvent pas être observés lorsque ces singularités se libèrent et ne sortaient pas.
« Sir Fred Hoyle s'est opposé à la cosmologie du Big Bang et a postulé un modèle » à l'état d'équilibre « de l'univers dans lequel la matière et l'énergie étaient constamment créées à mesure que l'univers se développe », note Lieu. « Mais cette hypothèse viole la loi de la conservation de l'énergie massive.
« Dans la théorie actuelle, la conjecture est que la matière et l'énergie apparaissent et disparaissent dans des rafales soudaines et, intéressant, il n'y a pas de violation des lois sur la conservation. Ces singularités ne sont pas observables parce qu'elles se produisent rarement dans le temps et sont sans résolution, et cela pourrait être la raison pour laquelle la matière noire et l'énergie noire n'ont pas été trouvées.
Ces singularités dans l'espace au lieu de la matière noire génèrent également quelque chose appelé «pression négative», un type de densité d'énergie, comme celle de l'énergie noire, qui a un effet gravitationnel répulsif, ce qui fait se développer l'univers à un rythme d'accélération.
« Un exemple est la pression négative exercée par un champ magnétique le long d'une ligne de champ », explique Lieu. « Einstein a également postulé une pression négative dans son article de 1917 sur la constante cosmologique. Lorsque la densité positive de l'énergie massive est combinée avec une pression négative, certaines restrictions garantissent que la densité d'énergie massive reste positive par rapport à tout observateur uniformément en mouvement, de sorte que l'hypothèse de densité négative est évitée dans le nouveau modèle. »
Le titre du nouvel article de Lieu – « La matière noire et l'énergie noire sont-elles omniprésentes? » – fait allusion aux conclusions ultimes du chercheur: « Ils ne sont pas omniprésents – qui ne signifient pas, pas à tout moment », dit le chercheur. «Ils n'apparaissent que dans de brefs cas au cours desquels la matière et l'énergie remplissent uniformément l'univers entier, en dehors des variations de densité spatiale aléatoires qui se développent pour former des structures liées comme les galaxies.
« Entre lequel ils ne se trouvent nulle part. La seule différence entre ce travail et le modèle standard est que la singularité temporelle ne s'est produite qu'une seule fois dans le second, mais plus d'une fois dans le premier. »
En regardant l'avenir de ses recherches, Lieu dit que la prochaine étape pour valider son modèle de cosmos pourrait passer par des observations à l'aide d'instruments Earthbound plutôt que quelque chose comme le télescope spatial James Webb.
« La meilleure façon de rechercher l'effet proposé est en fait d'utiliser un grand télescope au sol – comme l'Observatoire Keck (Waimea, Hawaï), ou le groupe de télescopes d'Isaac Newton à La Palma, en Espagne – pour effectuer des observations de champ profond, dont les données seraient` `tranchées '' selon Redshift », note le chercheur.
« Compte tenu de la résolution suffisante de décalage vers le rouge (ou, de temps, de temps) effectuée par le tranchage de décalage vers le rouge, on pourrait bien constater que le diagramme Hubble présente des sauts dans la relation de distance de décalage rouge, qui serait très révélatrice. »
