Les informations de position et de forme 3D pour chaque galaxie ont permis de mesurer l’ampleur de l’alignement par rapport aux galaxies éloignées. Crédit : KyotoU/Jake Tobiyama
Les scientifiques ont confirmé que l’alignement intrinsèque des galaxies peut sonder la matière noire et l’énergie noire à l’échelle cosmique, soutenant la relativité générale à de vastes échelles spatiales. Cependant, la nature de l’énergie noire et de l’accélération cosmique reste non résolue.
Einstein hocherait la tête en signe d’accord. La relativité générale peut être appliquée même aux régions les plus reculées de l’univers.
Aujourd’hui, des scientifiques d’institutions de recherche internationales, dont l’Université de Kyoto, ont confirmé que les alignements intrinsèques des galaxies ont des propriétés qui leur permettent d’être une puissante sonde de matière noire et d’énergie noire à l’échelle cosmique.
En rassemblant des preuves que la distribution des galaxies à plus de dizaines de millions d’années-lumière est soumise aux effets gravitationnels de la matière noire, l’équipe a réussi à tester la théorie générale de la gravité sur de vastes échelles spatiales. L’équipe internationale a analysé les positions et les orientations des galaxies, obtenues à partir des données archivées de 1,2 million d’observations galactiques. À l’aide des informations de position 3D disponibles pour chaque galaxie, l’analyse statistique résultante a caractérisé quantitativement dans quelle mesure l’orientation des galaxies distantes est alignée.
« Cet alignement, qui résulte principalement d’interactions avec des objets proches, a été considéré comme un bruit systématique dans la mesure de l’effet de lentille faible », explique l’auteur principal Atsushi Taruya de l’Institut Yukawa de physique théorique à Kyoto.
« Nous avons également réussi à mesurer la vitesse à laquelle la distribution des galaxies devient progressivement plus dense en raison de la gravité, ce qui est cohérent avec la théorie générale de la relativité », explique Teppei Okumura de l’Institut Academia Sinica d’astronomie et d’astrophysique.
« Nos recherches ont prouvé la relativité générale dans l’univers lointain, mais la nature de l’énergie noire ou l’origine de l’accélération cosmique reste non résolue », ajoute Okumura.
Les données archivées – obtenues à partir du Sloan Digital Sky Survey et du Baryon Oscillation Spectroscopic Survey – se composent de trois échantillons de galaxies sélectionnées pour leur luminosité et leur distance. De plus, les emplacements 3D et les informations de forme pour chaque galaxie ont aidé à mesurer l’ampleur de l’alignement par rapport aux galaxies éloignées.
Les résultats du modèle de l’équipe ont été étayés par des calculs théoriques et ont donné à Taruya et Okumura des preuves solides que les orientations de ces galaxies sont liées, démontrant ainsi un argument plus solide en faveur de la relativité générale à l’échelle cosmologique.
Les efforts actuels, tels que le projet de télescope Subaru, fourniront des données d’observation de haute qualité et à haute résolution. Cela conduira à des recherches cosmologiques innovantes utilisant l’alignement intrinsèque pour faire la lumière sur la nature de l’énergie noire », note Taruya.
Référence : « Premières contraintes sur le taux de croissance à partir des corrélations elliptiques du redshift spatial des galaxies SDSS à 0,16 le[{ » attribute= » »>Astrophysical Journal Letters.
DOI: 10.3847/2041-8213/acbf48
