A2 Tensions du modèle cosmologique standard

Topique

L'élément central de ce modèle réside dans la divergence même entre deux méthodes de mesure cosmologiques qui devraient, en principe, être indépendantes.

Deux tensions statistiquement significatives et persistantes remettent actuellement en question le modèle cosmologique standard, un modèle qui, par ailleurs, a connu un succès extraordinaire.

La première de ces tensions est la tension de Hubble : le taux d'expansion mesuré localement aujourd'hui, grâce à l'échelle des distances combinant la parallaxe, les céphéides et les supernovae thermonucléaires utilisées comme chandelles standard, s'avère supérieur au taux d'expansion obtenu en projetant les phénomènes physiques mesurés dans le fond diffus cosmologique sur le présent. Le fait que cette divergence soit trop importante pour être attribuée à une simple erreur de mesure suggère plutôt qu'un élément physique pourrait manquer au comportement de l'Univers avant la recombinaison.

La seconde tension est celle de l'amplitude de regroupement de la matière : la quantité de structure que le fond diffus cosmologique prédit que l'Univers aurait dû développer à ce jour s'avère légèrement supérieure à la quantité de structure mesurée directement par lentille gravitationnelle faible – un écart plus modéré que le premier, mais tout aussi persistant.

Puisque ces deux tensions opposent essentiellement une inférence basée sur l'Univers primordial à une mesure directe de l'Univers tardif, et puisque les données les plus récentes issues de grands relevés suggèrent déjà que l'équation d'état de l'énergie sombre elle-même pourrait ne pas être parfaitement constante, ces trois anomalies impliquent que le Modèle Standard lui-même doit être interprété comme s'il lui manquait un élément, et non comme trois coïncidences statistiques indépendantes. Ainsi, de l'écart entre deux voies de mesure indépendantes qui ouvre ce document au signal coordonné qui le conclut, en passant par la tension de Hubble et la tension d'amplitude de regroupement, les tensions du modèle cosmologique standard font que le même écart, mesuré de trois manières différentes, pointe invariablement vers le même endroit : un élément physique que le Modèle Standard n'intègre pas encore.

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