Des physiciens ont découvert des preuves remettant en question l'hypothèse vieille d'un siècle selon laquelle l'univers serait uniforme à grande échelle. Trois nouvelles prépublications proposent des tests et analysent des données montrant que le modèle standard FLRW pourrait être erroné. Ces résultats pourraient aider à résoudre des énigmes cosmologiques majeures.
Pendant longtemps, les physiciens ont modélisé l'univers en supposant qu'il était homogène et isotrope aux plus grandes échelles, un principe intégré dans le modèle FLRW développé dans les années 1920 par Alexander Friedmann, Georges Lemaître, Howard Robertson et Arthur Geoffrey Walker. Cette simplification permet aux cosmologistes d'interpréter les observations sans détailler chaque galaxie. Cependant, trois prépublications publiées ce mois-ci remettent en question ces hypothèses, suggérant que l'univers est moins uniforme qu'on ne le pensait. Timothy Clifton de l'université Queen Mary de Londres et Asta Heinesen de l'université de Copenhague ont proposé un test utilisant des combinaisons de formules de distance cosmique dérivées d'observations de supernovas et de fluctuations de la densité de la matière. Ces combinaisons devraient donner zéro selon le modèle FLRW ; tout résultat non nul indique un problème. Heinesen et Sofie Marie Koksbang de l'université du Danemark du Sud ont appliqué ce test à des données existantes. Elles ont dérivé des distances sans les hypothèses FLRW et ont utilisé la régression symbolique basée sur l'IA pour ajuster les formules, obtenant un résultat clairement non nul. « J'ai été surprise par notre résultat car il rompt avec une grande partie de ce qui a été fait auparavant », a déclaré Heinesen. Clifton a ajouté : « Cela suggère que l'univers n'est peut-être pas aussi simple qu'il y paraît », ouvrant de nouvelles possibilités. Les résultats n'ont pas encore atteint le seuil statistique complet des cosmologistes pour une découverte et nécessitent davantage de données. Pourtant, un univers moins uniforme pourrait expliquer des divergences telles que le taux d'expansion variable, les incohérences entre l'histoire cosmique ancienne et actuelle, et les indices d'une énergie noire en évolution, car il s'agirait de moyennes ne s'appliquant pas universellement, a noté Clifton. Subodh Patil de l'université de Leiden a salué l'approche : « Ma première impression est que c'est fantastique, ils posent les bonnes questions », bien qu'il ait appelé à la prudence contre toute interprétation excessive.