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Simulating the Dark Universe

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Des simulations numériques de l'Univers noir

Comprendre la physique de la matière noire représente l'un des défis majeurs de la cosmologie moderne. Les nouvelles simulations de l'évolution de l'Univers seront essentielles dans cette démarche.

Énergie icon Énergie

Pour la plupart, les scientifiques affirment que notre Univers est formé par deux entités mystérieuses que les astronomes ne peuvent pas directement observer ou mesurer: la matière noire et l'énergie noire. Il est donc difficile d'établir si les explications modernes des effets perçus sont correctes. L'un des moyens par lesquels les scientifiques peuvent s'assurer de ne pas manquer des données pertinentes pour l'interprétation correcte des données cosmologiques consiste à modéliser l'Univers. Les chercheurs du projet SIDUN (Simulating the dark Universe) financé par l'UE ont réalisé des simulations pour plusieurs scénarios cosmologiques. Afin de reproduire en détail l'évolution de l'Univers, les chercheurs ont utilisé de nouveaux logiciels pour simuler l'hydrodynamique, qui assimile le contenu de l'Univers aux particules d'un fluide. Ces simulations cosmologiques visent essentiellement des scénarios marqués par l'interaction de l'énergie noire et des modèles gravitationnels modifiés. Mais les chercheurs du projet SIDUM ont également combiné des simulations de deux scénarios différents de l'accélération cosmique en développant le modèle standard pour inclure les neutrinos massifs. Les modèles numériques de l'inflation cosmologique ont fait état d'une asymétrie importante dans la répartition des masses primordiales. Les scientifiques espèrent que les résultats de ces simulations répondront aux questions encore en suspens sur la matière noire, l'énergie noire et la structure globale du cosmos. Plus particulièrement, l'énergie noire serait à l'origine de l'accélération de l'expansion de notre Univers. Il existe plusieurs théories sur l'énergie noire. Il pourrait s'agir d'une caractéristique de la gravité à grande échelle qui n'aurait pas encore été découverte. Ou d'une modification de la relativité générale à laquelle les scientifiques n'auraient pas encore pensé. Les nouvelles simulations en haute définition pourraient permettre de comprendre la subtilité de l'énergie noire. Les résultats du projet SIDUN ont déjà été intégrés au programme des simulations de la mission Euclide de l'Agence spatiale européenne (ESA) visant à cartographier l'Univers noir. Cela devrait permettre aux astronomes d'éliminer certaines explications possibles alors qu'ils tentent d'arriver à une théorie plus précise du fonctionnement de notre Univers.

Mots‑clés

Simulations numériques, Univers, matière noire, énergie noire, modèle standard, mission Euclide

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