Les astronomes auraient trouvé le premier témoignage direct de la présence de l’énergie noire, énergie répulsive contrebalançant l’attraction gravitationnelle, à travers l’Univers. Ryan Scranton et ses collègues de l’Université de Pittsburgh (Pennsylvanie, Etats-Unis), ont détecté une empreinte attribuée à l’énergie noire, à l’intérieur du rayonnement fossile micro-onde du Big Bang, encore appelé fond diffus cosmologique. L’énergie noire serait la seule explication au fait que le fond diffus cosmologique soit légèrement plus chaud là où les galaxies sont plus nombreuses.

Les astronomes avaient été amenés à formuler l’hypothèse de l’énergie noire lorsque l’explosion d’étoiles, appelées supernovae, leur avait révélé que la vitesse d’expansion de l’Univers allait croissant. Mais l’origine et la nature de cette énergie étaient inconnues. Les nouvelles observations, portant cette fois-ci sur le fond diffus cosmologique, renforcent cette hypothèse.

Lorsqu’un photon passe à proximité d’une concentration de matière, telle qu’une galaxie, il tombe dans un puits gravitationnel, à l’image d’une boule descendant une pente, et acquiert de l’énergie. Lorsqu’il en sort, le photon perd exactement la même quantité d’énergie que celle qu’il avait acquise. Ceci est le cas du moins lorsque la matière rencontrée est de la matière normale. Mais sous l’effet de la présence d’énergie noire, le photon sort du puits gravitationnel avec une quantité d’énergie légèrement supérieure à celle dont il était doté à son entrée. Scranton et ses collègues en déduisent que le fond diffus cosmologique est plus chaud là où la masse est plus grande, autrement dit, là où il y a des galaxies.

Les chercheurs ont comparé la carte détaillée des températures du fond diffus cosmologique, nouvellement obtenue du Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) de la Nasa, avec la distribution d’environ 25 millions de galaxies, mesurée par le Sloan Digital Sky Survey.