En cosmologie, l'énergie sombre ou énergie noire (dark energy en anglais) est une forme d'énergie hypothétique emplissant uniformément tout l'Univers et dotée d'une pression négative, qui la fait se comporter comme une force gravitationnelle répulsive. L'existence de l'énergie sombre est nécessaire pour expliquer diverses observations astrophysiques, notamment l'accélération de l'expansion de l'Univers détectée au tournant du XXIe siècle.Malgré une densité très faible (de l'ordre de 10-29 g/cm3), l'énergie sombre est une composante majeure de l'Univers, représentant environ 68 % de la densité d'énergie totale de l'Univers. Sa nature reste aujourd'hui encore inconnue. Il peut s'agir simplement de la constante cosmologique induite par la relativité générale qui aurait une valeur non nulle. Il existe d'autres hypothèses, menant soit à une modélisation différente de la matière (quintessence, k-essence, modèles unifiés de matière et d'énergie sombre), soit à une modélisation différente de la gravitation (gravité f(R), champs scalaires, cosmologie branaire). Le choix entre ces différentes hypothèses dépend essentiellement des contraintes apportées par l'observation, notamment des supernovae de type Ia, de fond diffus cosmologique ou des oscillations acoustiques des baryons.
L'énergie sombre ne doit pas être confondue avec la matière sombre qui, contrairement à l'énergie sombre, ne remplit pas uniformément l'Univers et qui interagit normalement (forces attractives) avec la gravitation.
Tandis que la matière noire ou matière sombre (traduction de l'anglais dark matter), parfois aussi nommée de façon plus réaliste matière transparente1,2, désigne une catégorie de matière hypothétique, invoquée pour rendre compte d'observations astrophysiques, notamment les estimations de masse des galaxies et des amas de galaxies et les propriétés des fluctuations du fond diffus cosmologique.
Différentes hypothèses sont explorées sur la composition de la matière noire : gaz moléculaire, étoiles mortes, naines brunes en grand nombre, trous noirs, etc. Cependant, les estimations de la densité de l'Univers et du nombre d'atomes impliquent une nature non baryonique. Des astrophysiciens supposent d'autres particules, peut-être des superpartenaires tels que le neutralino, regroupées sous le nom générique de « WIMP ».
La matière noire aurait pourtant une abondance au moins cinq fois plus importante que la matière baryonique, pour constituer environ 27 %3 de la densité d'énergie totale de l'Univers observable4, selon les modèles de formation et d'évolution des galaxies, ainsi que les modèles cosmologiques.
Donc notre monde de la matière ici serait d'environ 4.9% .(représentation avec un arbre)La matière noire creuse l'espace-temps dans lequel coule la matière normale et vient nourrire les galaxies.C'est cette énergie noire qui provoquerait l'expention de l'univers.
Sur le plan expérimental ou observationnel, quelles sont les perspectives pour aller au-delà de la relativité générale ?
La détection d'ondes gravitationnelles par les détecteurs Advanced
ligo et Advanced Virgo nous offrira des moyens inédits pour tester les
processus physiques qui opèrent tout près de l'horizon des trous noirs.
Stephen Hawking nous a appris que des phénomènes quantiques y jouent un
rôle : c'est le fameux rayonnement de Hawking, qu'il sera difficile
d'identifier, mais des surprises restent possibles. Pour obtenir des
mesures de précision, il faudra probablement attendre l'observatoire
spatial lisa vers 2030. La mission technique lisa Pathfinder qui le
prépare a été lancée en décembre 2015 et vient de publier des premiers
résultats spectaculaires. Cela est de bon augure pour la future mission.
lisa devrait permettre d'étudier avec précision l'horizon de deux trous
noirs superlatifs en coalescence, et de tester ainsi avec une précision
inégalée la théorie de la gravitation.Source.:
