Ceci n’est pas une photo des traditionnels feux d’artifice du mois de juillet, mais celle d’un autre « bang », autrement spectaculaire. Vous voyez des galaxies et la manière dont elles se sont déplacées dans le ciel au fil du temps cosmique, depuis leur formation.
Si, longtemps après les feux d’artifice, toutes les lumières éteintes, vous observez le ciel et êtes pris par un sentiment d’immensité, vous vous posez sans doute des questions : à quoi ressemblait l’univers il y a très très longtemps ? Est-ce que ces étoiles et galaxies ont toujours occupé ces mêmes positions dans le ciel ? Elles se déplacent, mais comment ?
Nous avons développé un nouvel outil pour voyager dans le temps et le passé de l’univers, en combinant des avancées en cosmologie, en mathématiques et en informatique.
Cet outil est susceptible d’apporter des éléments de réponse à nos questions métaphysiques nocturnes : à partir d’une carte en 3D de l’univers, obtenue grâce aux données de télescopes, tels que SDSS, DESI, ou le futur LSST, nous pouvons reconstruire les trajectoires des galaxies à rebours dans le temps, jusqu’au Big Bang ou presque.
Des mystères dans le ciel : énergie sombre et matière noire
Les observations du ciel nous ont appris beaucoup de choses sur l’histoire de l’univers. Par exemple, on sait estimer son âge, 13,7 milliards d’années, et on sait qu’à ses débuts, il était beaucoup plus chaud et beaucoup plus dense que maintenant, pour connaître ensuite une violente phase d’expansion. C’est la fameuse théorie du Big Bang, élaborée en 1927, qui semble confirmée par de nombreuses observations.
Toutefois, certaines observations restent inexpliquées : par exemple, on sait depuis la fin des années 90 que l’expansion de l’univers s’accélère. On a donné le nom d’« énergie sombre » à la cause de ce phénomène, mais sa nature réelle reste inconnue.
D’autre part,…
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Auteur: Bruno Lévy, Directeur de recherche Inria, chercheur en physique numérique, Inria
