Dans une étude révolutionnaire publiée le 20 novembre 2024, une équipe internationale de plus de 900 chercheurs de la collaboration DESI (Instrument Spectroscopique de l'Énergie Noire) a confirmé que la gravité se comporte comme le prédit la théorie de la relativité générale d'Einstein. Cette découverte significative valide non seulement notre modèle principal de l'univers, mais réduit également les théories alternatives concernant la gravité modifiée, qui ont été proposées pour expliquer l'expansion accélérée de l'univers, souvent attribuée à l'énergie noire.
Pauline Zarrouk, cosmologiste au Centre National de la Recherche Scientifique en France, a souligné l'importance de tester la relativité générale à une échelle plus grande, déclarant : "Étudier le taux de formation des galaxies nous permet de tester directement nos théories, et jusqu'à présent, nous nous alignons sur ce que prédit la relativité générale à des échelles cosmologiques." Cette recherche a utilisé près de 6 millions de galaxies et de quasars, permettant aux scientifiques de remonter 11 milliards d'années dans le passé de l'univers.
De plus, l'étude a établi de nouvelles limites supérieures sur les masses des neutrinos, les seules particules fondamentales dont les masses restent mal définies. Les résultats indiquent que la masse totale des trois types de neutrinos devrait être inférieure à 0,071 eV/c², affinant les mesures précédentes et laissant une marge étroite pour de futures explorations.
Les techniques innovantes de DESI ont permis de créer la plus grande carte 3D de l'univers à ce jour. Les récentes découvertes de la collaboration prolongent les analyses précédentes et améliorent la compréhension de la distribution des galaxies et de la matière à travers différentes échelles. Dragan Huterer, professeur à l'Université du Michigan, a déclaré : "C'est la première fois que DESI examine la croissance de la structure cosmique. Nous montrons une nouvelle capacité extraordinaire à explorer la gravité modifiée et à améliorer les contraintes sur les modèles d'énergie noire."
L'instrument, capable de capturer la lumière de 5 000 galaxies simultanément, est actuellement dans sa quatrième année d'un sondage de cinq ans, avec des plans pour analyser environ 40 millions de galaxies et de quasars d'ici la fin du projet. La collaboration prévoit de présenter des mesures mises à jour de l'énergie noire et de l'histoire de l'expansion de l'univers au printemps 2025, approfondissant encore notre compréhension de ces mystères cosmiques.
Mark Maus, doctorant impliqué dans le projet, a résumé l'excitation entourant la recherche en déclarant : "L'idée que nous pouvons prendre des images de l'univers et aborder ces grandes questions fondamentales est époustouflante." Les implications de ce travail pourraient conduire à des avancées dans notre compréhension de la matière noire et de l'énergie noire, qui ensemble constituent environ 95 % de l'univers, mais restent largement énigmatiques.