On l’appelle le “Big Bang”. Point froid ” : une région exceptionnellement froide du rayonnement de fond qui persiste dans l’Univers depuis juste après le Big Bang
Cette couverture de rayonnement s’appelle le fond diffus cosmologique (CMB), et bien qu’il soit plein de subtiles variations de température, le point froid est resté un mystère glacial pour les scientifiques, qui n’ont pas été en mesure d’expliquer pourquoi ce point est systématiquement plus froid que son environnement.
L’écart – 0,00015 degrés Celsius (0,00027 degrés Fahrenheit) de moins que son environnement – a précédemment conduit les scientifiques à proposer que la tache froide pourrait être due à un énorme super-vide qui s’étendrait sur environ 1,8 milliard d’années-lumière et dont environ 10 000 galaxies seraient absentes.
Cela en ferait le plus grand vide de ce type, composé d’environ 20 % de matière en moins que le reste de l’Univers. Mais selon une nouvelle étude menée par des astronomes de l’université de Durham, au Royaume-Uni, la tache froide pourrait ne pas être due à un super-vide.
À l’aide de l’Anglo-Australian Telescope, l’équipe a étudié les décalages vers le rouge de 7 000 galaxies, en répertoriant les sources de lumière qui s’éloignent de la Terre à mesure que l’Univers s’étend.
Grâce à ce nouvel ensemble de données, ils affirment qu’il n’existe pas de supervoïde capable d’expliquer la tache froide dans le cadre de la théorie cosmologique standard.
Au lieu d’un super-vide dépourvu de galaxies, ils suggèrent que la tache froide est plutôt constituée d’un ensemble de vides plus petits, eux-mêmes entourés d’amas de galaxies.
Comparant la structure de cette maille à une mousse de “bulles de savon”, ils affirment que la densité globale de la matière dans les petits vides (en conjonction avec les amas de galaxies) finit par être à peu près la même que la densité trouvée ailleurs dans l’Univers en dehors du point froid.
“Les vides que nous avons détectés ne peuvent pas expliquer le point froid dans le cadre de la cosmologie standard”, explique Ruari Mackenzie, l’un des membres de l’équipe.
“Il est possible qu’un modèle non standard soit proposé pour relier les deux à l’avenir, mais nos données imposent de fortes contraintes à toute tentative en ce sens.”
Les chercheurs estiment qu’il y a environ une chance sur cinquante que la tache froide soit apparue en raison de variations aléatoires dans le cadre de la cosmologie standard – mais en dehors de cela, ils disent que nous devrons peut-être chercher une explication plus “exotique ” de la façon dont la tache froide est apparue.
“La plus excitante de ces explications est peut-être que la tache froide a été causée par une collision entre notre univers et un autre univers-bulle”, explique l’un des membres de l’équipe, l’astronome Tom Shanks.
Cette idée de multivers – dans laquelle notre Univers existe dans sa propre bulle, en même temps que d’autres univers parallèles existent dans la leur – n’existe pour l’instant que dans le domaine de la théorie.
Mais les scientifiques sont toujours à l’affût de preuves étranges dans l’Univers qui pourraient hypothétiquement soutenir le concept – et les fluctuations du CMB sont souvent citées en exemple.
Cela dit, les chercheurs reconnaissent qu’il n’y a pas de preuve directe dans leurs résultats pour étayer une telle hypothèse, mais ils soulignent que maintenant que le supervoïde est devenu une possibilité, cela fait pencher la balance en faveur d’autres types d’explications, même si elles sont inhabituelles.
“Si une analyse plus poussée et plus détaillée des données du CMB prouve que c’est bien le cas,” multiverse – et dit Shanks, “alors le point froid pourrait être considéré comme la première preuve que des milliards d’autres univers peuvent exister comme le n ôtre.”
En d’autres termes, à l’heure actuelle, nous ne savons toujours pas avec certitude comment la tache froide est arrivée là, mais le fait d’en apprendre davantage à son sujet et sur le CMB en général pourrait ouvrir le couvercle sur tout un tas de sciences étonnantes, et nous sommes impatients de le découvrir.
Les résultats sont publiés dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.