Avez-vous déjà contemplé le ciel étoilé en vous demandant quel âge pouvait bien avoir l'Univers ? Une étude récente, utilisant les données du Sloan Digital Sky Survey (
SDSS), suggère que l'Univers pourrait être plus jeune que ce que les modèles cosmologiques actuels estiment. Cette découverte, publiée dans la revue
Nature Astronomy le 22 janvier 2024, est le fruit des recherches d'une équipe dirigée par le Professeur Qi Guo de l'Observatoire National d'Astronomie de l'Académie Chinoise des Sciences (NAOC).
Dans les modèles cosmologiques habituels, la formation des structures de l'Univers commence par de petites entités qui fusionnent progressivement, formant des systèmes plus grands. En vieillissant, les groupes de galaxies massifs tendent à augmenter en masse et à atteindre un état de plus en plus stable.
Le télescope SDSS.
Image sloan.org L'étude des mouvements des galaxies satellites autour de ces groupes fournit des indices précieux sur leur état d'assemblage et, par extension, sur l'âge de l'Univers. L'équipe de recherche a analysé la cinématique de paires de satellites autour de groupes galactiques massifs, révélant des indices suggérant que l'Univers pourrait être plus jeune que les prédictions du modèle cosmologique standard LCDM basé sur les paramètres cosmologiques de Planck.
Les chercheurs ont examiné le mouvement de paires de satellites situés de part et d'autre de groupes galactiques massifs, utilisant leurs décalages de vitesse par rapport à la galaxie centrale. Ils ont constaté un excès notable de paires avec des décalages de vitesse corrélés par rapport à celles présentant des décalages anti-corrélés. Cet excès suggère la présence de galaxies satellites récemment accrétées ou en cours d'accrétion.
Bien que cet excès ait également été observé dans des simulations cosmologiques récentes, son ampleur est nettement inférieure à celle observée. Cette importante divergence entre observations et simulations indique que les groupes massifs de galaxies pourraient être plus jeunes que supposé.
Galaxies tombant dans un groupe massif de galaxies. En entrant dans le groupe, ces galaxies présentent un décalage vers le bleu par rapport à la galaxie centrale.
Crédit: Dr Shihong Liao
Cette découverte offre une nouvelle perspective sur l'âge de l'Univers, plus jeune par rapport aux estimations dérivées du fond diffus cosmologique (CMB) par la Collaboration Planck. Elle pourrait également éclairer le problème de la tension de Hubble, un défi persistant dans la cosmologie moderne.
La cinématique des galaxies satellites
La cinématique des galaxies satellites est un concept crucial dans l'étude de l'âge et de la structure de l'Univers. Ce terme fait référence à l'analyse du mouvement des galaxies satellites autour de groupes massifs de galaxies. Ces satellites sont de petites galaxies gravitant autour de galaxies plus grandes et massives. Leur étude est essentielle pour comprendre comment les groupes de galaxies se forment et évoluent au fil du temps.
Dans le contexte de la recherche, l'attention se porte sur la vitesse et la direction des mouvements de ces galaxies satellites. Les chercheurs examinent des paires de satellites situées de part et d'autre d'un groupe galactiques massif, en observant leurs décalages de vitesse par rapport à la galaxie centrale. Ce faisant, ils peuvent déduire des informations sur l'état dynamique et l'âge du groupe de galaxies, et par extension, sur l'âge de l'Univers lui-même.
Lorsque ces paires de satellites montrent des décalages de vitesse corrélés, cela suggère une récente accrétion ou attraction de galaxies satellites vers le groupe. Cela peut indiquer que le groupe de galaxies est relativement jeune et n'a pas encore atteint un état dynamiquement stable ou "relaxé". La comparaison de ces observations avec des simulations cosmologiques permet aux scientifiques de tester la validité des modèles actuels de l'Univers et d'apporter des corrections si nécessaire.