L'énergie sombre existe-t-elle?
L'explication la plus simple de l'accélération de l'expansion est la constante cosmologique, introduite pour la première fois par Einstein, mais sa valeur obligatoire ne peut pas être expliquée par la physique actuelle. Sinon, il pourrait ne pas y avoir d'énergie sombre. Une modification à grande distance de la force de la gravité pourrait expliquer l'accélération de l'Univers de ces derniers temps. Le projet MGATDE (Modified gravity as an alternative to dark energy), financé par l'UE, a étudié des idées théoriques pour modifier la RG sur de grandes échelles. L'une des idées consistait à utiliser ce que l'on appelle les interactions galiléennes. Les chercheurs ont montré que dans les modèles comportant ces interactions galiléennes, il est possible de trouver des solutions de l'accélération sans la constante cosmologique. L'idée des interactions galiléennes était utilisée pour développer des modèles de gravité massive non-linéaires cohérents. Une autre question était de savoir si le graviton a une masse. L'équipe a trouvé des solutions qui montrent le mécanisme de Vainshtein, par lequel la RG est restaurée à de petites échelles. Ils ont également découvert des solutions instables dans lesquelles l'accélération de l'Univers s'explique par une petite masse de graviton. Du point de vue de l'observation, l'objectif principal était de développer des moyens efficaces pour utiliser des ensembles de données d'observation pour distinguer les modèles de gravité modifiés des modèles d'énergie sombre basés sur la RG. Le projet MGATDE a montré qu'une étude basée sur l'espace utilisant à la fois des effets de lentilles et des mesures de vélocité particulière peut limiter de manière significative les modifications de la RG. Même s'il est possible de tester la RG indépendamment du modèle à de plus grandes échelles, il existe également des informations disponibles à de petites échelles, où le regroupement de la matière sombre devient non-linéaire. Le projet a développé une approche de la théorie des perturbations pour résoudre l'équation non linéaire pour le mode scalaire. Cela incluait le développement d'un code à N-corps auto-adaptatif particule-réseau pour effectuer des simulations dans des modèles de gravité modifiés. Cela permettra d'utiliser une grande quantité d'informations sur les échelles non linéaires pour tester les modèles de gravité modifiés. Au cours des dix prochaines années, de grandes enquêtes astronomiques permettront de tester les idées théoriques développées dans le cadre de ce projet.
Mots‑clés
Énergie sombre, relativité générale, constante cosmologique, gravité, MGATDE
