Le rendu de l’univers de Quasar “Clocks” est 5 fois plus lent après le Big Bang

Les données d’observation de près de 200 quasars montrent qu’Einstein avait raison – une fois de plus – sur l’expansion temporelle de l’univers.

Les scientifiques ont remarqué pour la première fois que l’univers primitif se déplaçait au ralenti, ouvrant l’un des mystères de l’univers en expansion d’Einstein.

La théorie de la relativité générale d’Einstein signifie que nous devons observer l’univers lointain – et donc ancien – fonctionner beaucoup plus lentement qu’aujourd’hui. Cependant, regarder en arrière à cette époque s’avère insaisissable. Les scientifiques ont maintenant pu résoudre ce mystère en utilisant les quasars comme “horloges”.

a déclaré l’auteur principal de l’étude, le professeur Geraint Lewis de l’École de physique de l’Université de Sydney et de l’Institut d’astronomie de Sydney.

“Si vous étiez là-bas dans cet univers de bébé, une seconde ressemblerait à une seconde – mais de notre emplacement, plus de 12 milliards d’années dans le futur, cette heure de début semble encore plus retardée.”

La recherche est publiée le 3 juillet dans astronomie naturelle.

Le professeur Lewis et le co-auteur Dr Brendon Brewer de l’Université d’Auckland ont utilisé les données observées à partir de près de 200 quasars – des trous noirs supermassifs au centre des premières galaxies – pour analyser cette dilatation temporelle.

“Grâce à Einstein, nous savons que l’espace et le temps sont étroitement liés, et depuis le début des temps dans la singularité du Big Bang, l’univers est en expansion”, a déclaré le professeur Lewis.

« Cette expansion de l’espace signifie que nos observations de l’univers primitif devraient apparaître beaucoup plus lentes que l’écoulement du temps d’aujourd’hui.

“Dans cet article, nous le prouvons jusqu’à environ un milliard d’années plus tard[{“attribute=””>BigBang”[{”attribute=””>BigBang”

Auparavant, les astronomes ont confirmé que cet univers au ralenti remonte à environ la moitié de l’âge de l’univers en utilisant des supernovae – des étoiles massives qui explosent – ​​comme « horloges standard ». Mais alors que les supernovae sont extrêmement brillantes, elles sont difficiles à observer aux immenses distances nécessaires pour scruter l’univers primitif.

En observant les quasars, cet horizon temporel a été ramené à seulement un dixième de l’âge de l’univers, confirmant que l’univers semble accélérer à mesure qu’il vieillit.

Le professeur Lewis a déclaré: «Là où les supernovae agissent comme un seul éclair de lumière, ce qui les rend plus faciles à étudier, les quasars sont plus complexes, comme un feu d’artifice en cours.

“Ce que nous avons fait, c’est démêler ce feu d’artifice, montrant que les quasars peuvent également être utilisés comme marqueurs de temps standard pour l’univers primitif.”

Le professeur Lewis a travaillé avec l’astrostatisticien Dr Brewer pour examiner les détails de 190 quasars observés sur deux décennies. En combinant les observations prises à différentes couleurs (ou longueurs d’onde) – lumière verte, lumière rouge et dans l’infrarouge – ils ont pu normaliser le « tic-tac » de chaque quasar. Grâce à l’application de l’analyse bayésienne, ils ont trouvé l’expansion de l’univers imprimée sur le tic-tac de chaque quasar.

“Avec ces données exquises, nous avons pu tracer le tic-tac des horloges à quasar, révélant l’influence de l’expansion de l’espace”, a déclaré le professeur Lewis.

Ces résultats confirment davantage l’image d’Einstein d’un univers en expansion, mais contrastent avec des études antérieures qui n’avaient pas réussi à identifier la dilatation temporelle des quasars distants.

“Ces études antérieures ont amené les gens à se demander si les quasars sont vraiment des objets cosmologiques, ou même si l’idée d’expansion de l’espace est correcte”, a déclaré le professeur Lewis.

“Avec ces nouvelles données et analyses, cependant, nous avons pu trouver la tique insaisissable des quasars et ils se comportent exactement comme le prédit la relativité d’Einstein”, a-t-il déclaré.

Référence : « Detection of the cosmological time dilatation of high-redshift quasars » par Geraint F. Lewis et Brendon J. Brewer, 3 juillet 2023, Astronomie naturelle.
DOI : 10.1038/s41550-023-02029-2