| en: |
| Exzuberant |
| In the dark |
| Trenches of discovery |
| Kipac |
| fr: |
| Café sciences |
| Luminet |
| Libération |
Fri, 22 Jan 2016
Énergie sombre et le rasoir d'Occam
L'explication la plus simple pour « l'énergie sombre » est qu'elle
mesure l'évolution récente de la courbure négative.
Nous pensons qu'elle représente la formation toute récente des vides cosmiques sur les échelles
des dizaines de megaparsecs ; ce qui dominent les quantités scalaires moyennées.
En un mot, l'obligation de preuve a été inversée, de façon quantifiée :
l'idée selon laquelle l'énergie sombre soit quelque chose au-delà de la relativité
générale classique devrait être moins préférée
par le rasoir d'Occam à moins qu'un modèle inhomogène relativistique
soit utilisé. Pour l'instant les travaux de recherche motivant ce point de vue conservateur
ont été très peu remarqués...
Observationnellement, l'on ne pourrait pas disputer l'existence de l'énergie sombre dans le sens restreint d'ajustement plus ou moins bien d'un bon nombre des catalogues principaux de données observationnelles cosmoloqiques, laissant sur le côté la supposition peu réaliste du modèle qui entre dans les procédures d'ajustement ("data fitting"). Celle-ci est que l'ensemble d'espace-temps envisageables, c.a.d. les solutions de l'équation d'Einstein de la relativité générale, est la famille FLRW (Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker). Ces modèles nécessitent que d'après avoir choisi une façon de « séparer » l'espace et le temps (une foliation), la tranche spatiale (c.a.d. un espace tri-dimensionnel) est homogène—la densité est la même partout, ce qui empêchent les galaxies et les vides d'exister ! En fait, les cosmologistes font d'habitude du bricolage, modélisant les galaxies et les vides en collant la gravité newtonienne sur un « fond » d'Einstein, car utiliser l'équation n'est pas facile. Le modèle standard ΛCDM, c'est du bricolage qui évite le problème de base sans le résoudre.
Puisque en réalité, les galaxies, les amas de galaxies, la toile cosmique, les grands vides et les supervides existent sans la moindre doute, il faudrait s'attendre à ce que la famille de modèles FLRW échoue aux époque récentes et aux petites (moins que quelques gigaparsecs) échelles. Et ce n'est qu'aux petites échelles, dans le passé récent, lorsqu'il est possible de distinguer observationnellement une constante cosmologique non-nulle (ou le paramètre de l'énergie sombre ΩΛ) d'une constante cosmologique nulle. Alors c'est seulement où et quand nous devrions attendre à ce que le FLRW marche mal, que ΩΛ apparaît tout à coup, à condition que nous prenions FLRW comme prémisse lors de l'interprétation des données, bien que nous soupçonnions que c'est là où FLRW soit le moins fiable ! Qu'est-ce que c'est qui ne se passe pas ? L'image au-dessus montre les vides sur les échelles de quelques megaparsecs du sondage 2dFGRS. Du point de vue de l'espace relativiste, les taux d'expansion diffèrent parmi les régions. C'est ce qui passe aussi dans le cas du bricolage où l'on scotche la formation newtonienne des galaxies et des vides sur l'expansion einsteinienne, mais dans ce cas, l'expansion est forcément rigide, empêchant l'application correcte de l'équation d'Einstein. Même lorsque nous interprétons les observations du point de vue de l'espace comobile rigide, les chiffres montrent que le rapport des « vitesses particulières » des galaxies sortant des vides est grand : quelques centaines de km/s divisés par quelque chose comme 10 Mpc, ce quie donne quelques fois 10 km/s/Mpc. Ce taux d'expansion particulière des vides n'est pas beaucoup plus petit que la constante d'Hubble, qui a la valeur de 70 km/s/Mpc environ. Cet argument de l'ordre de magnitude rend inévitable que le taux d'expansion soit inhomogène. Ceci explique comment l'interprétation des données dans le cadre d'une expansion homogène puisse donner une erreur d'une telle grandeur.
Alors, à moins que nous utilisions un modèle cosmologique relativiste qui prend en
compte la courbure inhomogène et
la virialisation (l'effondrement gravitationnel en galaxies, par exemple),
nous ne pourrions pas prétendre que le ΩΛ « détecté »
soit autre chose qu'un paramètre d'ajustement des donneés qui représente physiquement la formation
des structures.
La seconde image, à droite, montre que, de droite (une époque précoce, à grand décalage vers le rouge z) vers la gauche
(aujourd'hui), le degré d'inhomogénéité (la fraction de virialisation)
croît de quasiment rien vers une grande proportion de toute la densité en masse aujourd'hui.
Par contre, si nous ignorons la croissance de l'inhomogénéité, alors nous obtenons
ΩΛ, interprété des données en imposant la supposition d'homogénéité,
qui croît de presque rien vers une fraction dominantes (70%) de la densité critique aujourd'hui.
Si nous ignorons l'inhomogénéité, l'énergie sombre apparaît de façon miraculeuse à sa place !
Plusieurs modèles cosmologiques relativistes de formation de structure sont disponibles, mais encore dans un état plutôt préliminaire. Pourtant, ce qui a été un peu distrayant de cet œuvre est le fait que certains cosmologistes ont pensé qu'il existe un théorème máthematique—le formalisme Green et Wald—qui démontrerait que l'énergie sombre ne puisse pas être une fonction d'ajustement représentant la courbure inhomogène moyenne et la rétroaction cinématique, les effets relativistes du traitement de la formation des structure et de l'expansion de l'Univers simultanément. Ceci est pourquoi mes collègues et moi nous sommes sentis obligés de publier une clarification démontrant les lacunes principales dans ce raisonnement. En particulier, le formalisme de Green et Wald n'est pas applicable aux principaux modèles relativistes cosmologique de formation de structure publiés pendant les dernière cinq à dix années. L'approche de Green et Wald fournit un complément intéressant au champ de recherche en cosmologie relativiste, mais il n'épargne pas le statut d'énergie sombre exotique d'hypothèse superflue par rapport à notre hypothèse que ce soit la courbure négative spatialement moyennée, récemment émergée grace à la formation des vides et des galaxies. Après quelques tweets [1] [2], un billet de blog, et un reblog, nous sommes libres à se remettre au boulôt. :)
en | lien permanent | RSS | trackback: ping-moi (expérimental)
Commentaires : Veuillez publier votre commentaire sur un serveur du Fediverse et m'envoyez un ping dans le message : @boud@framapiaf.org.
| 2020/07 |
| 2019/07 |
| 2019/04 |
| 2016/08 |
| 2016/02 |
| 2016/01 |
| home :: scalar_averaging |