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# Physique # Cosmologie et astrophysique nongalactique

Comprendre l'univers avec DESI

DESI aide à percer les mystères de l'énergie noire et des structures cosmiques.

DESI Collaboration, A. G. Adame, J. Aguilar, S. Ahlen, S. Alam, D. M. Alexander, C. Allende Prieto, M. Alvarez, O. Alves, A. Anand, U. Andrade, E. Armengaud, S. Avila, A. Aviles, H. Awan, B. Bahr-Kalus, S. Bailey, C. Baltay, A. Bault, J. Behera, S. BenZvi, F. Beutler, D. Bianchi, C. Blake, R. Blum, M. Bonici, S. Brieden, A. Brodzeller, D. Brooks, E. Buckley-Geer, E. Burtin, R. Calderon, R. Canning, A. Carnero Rosell, R. Cereskaite, J. L. Cervantes-Cota, S. Chabanier, E. Chaussidon, J. Chaves-Montero, D. Chebat, S. Chen, X. Chen, T. Claybaugh, S. Cole, A. Cuceu, T. M. Davis, K. Dawson, A. de la Macorra, A. de Mattia, N. Deiosso, A. Dey, B. Dey, Z. Ding, P. Doel, J. Edelstein, S. Eftekharzadeh, D. J. Eisenstein, W. Elbers, A. Elliott, P. Fagrelius, K. Fanning, S. Ferraro, J. Ereza, N. Findlay, B. Flaugher, A. Font-Ribera, D. Forero-Sánchez, J. E. Forero-Romero, C. S. Frenk, C. Garcia-Quintero, L. H. Garrison, E. Gaztañaga, H. Gil-Marín, S. Gontcho A Gontcho, A. X. Gonzalez-Morales, V. Gonzalez-Perez, C. Gordon, D. Green, D. Gruen, R. Gsponer, G. Gutierrez, J. Guy, B. Hadzhiyska, C. Hahn, M. M. S Hanif, H. K. Herrera-Alcantar, K. Honscheid, C. Howlett, D. Huterer, V. Iršič, M. Ishak, R. Joyce, S. Juneau, N. G. Karaçaylı, R. Kehoe, S. Kent, D. Kirkby, H. Kong, S. E. Koposov, A. Kremin, A. Krolewski, O. Lahav, Y. Lai, T. -W. Lan, M. Landriau, D. Lang, J. Lasker, J. M. Le Goff, L. Le Guillou, A. Leauthaud, M. E. Levi, T. S. Li, K. Lodha, C. Magneville, M. Manera, D. Margala, P. Martini, W. Matthewson, M. Maus, P. McDonald, L. Medina-Varela, A. Meisner, J. Mena-Fernández, R. Miquel, J. Moon, S. Moore, J. Moustakas, N. Mudur, E. Mueller, A. Muñoz-Gutiérrez, A. D. Myers, S. Nadathur, L. Napolitano, R. Neveux, J. A. Newman, N. M. Nguyen, J. Nie, G. Niz, H. E. Noriega, N. Padmanabhan, E. Paillas, N. Palanque-Delabrouille, J. Pan, S. Penmetsa, W. J. Percival, M. M. Pieri, M. Pinon, C. Poppett, A. Porredon, F. Prada, A. Pérez-Fernández, I. Pérez-Ràfols, D. Rabinowitz, A. Raichoor, C. Ramírez-Pérez, S. Ramirez-Solano, M. Rashkovetskyi, C. Ravoux, M. Rezaie, J. Rich, A. Rocher, C. Rockosi, N. A. Roe, A. Rosado-Marin, A. J. Ross, G. Rossi, R. Ruggeri, V. Ruhlmann-Kleider, L. Samushia, E. Sanchez, C. Saulder, E. F. Schlafly, D. Schlegel, M. Schubnell, H. Seo, A. Shafieloo, R. Sharples, J. Silber, A. Slosar, A. Smith, D. Sprayberry, T. Tan, G. Tarlé, P. Taylor, S. Trusov, R. Vaisakh, D. Valcin, F. Valdes, G. Valogiannis, M. Vargas-Magaña, L. Verde, M. Walther, B. Wang, M. S. Wang, B. A. Weaver, N. Weaverdyck, R. H. Wechsler, D. H. Weinberg, M. White, M. J. Wilson, L. Yi, J. Yu, Y. Yu, S. Yuan, C. Yèche, E. A. Zaborowski, P. Zarrouk, H. Zhang, C. Zhao, R. Zhao, R. Zhou, T. Zhuang, H. Zou

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Table des matières

L'instrument spectroscopique de l'énergie noire (DESI), c'est un peu comme une grande caméra super puissante, mais au lieu de prendre des selfies, elle étudie l'univers. Son boulot, c'est d'aider les scientifiques à mieux comprendre des trucs comme l'énergie noire et la croissance des structures cosmiques. Imagine l'énergie noire comme cette force mystérieuse qui fait que l'univers s'étend plus vite qu'un gamin courant vers un camion de glace.

Qu'est-ce qu'on mesure ?

Avec DESI, les chercheurs se concentrent sur la mesure de la façon dont les galaxies et les quasars - des noms classes pour des objets très brillants dans l'espace - sont regroupés. Cette façon de se regrouper peut nous en dire beaucoup sur la structure de l'univers. Plus on apprend sur la manière dont ces galaxies s'assemblent, plus on peut comprendre ce qui se passe avec l'expansion cosmique et les forces derrière ça.

L'importance du regroupement

Le regroupement, c'est comment les groupes de galaxies sont arrangés dans l'univers. Imagine une fête où certains invités sont serrés les uns contre les autres pendant que d'autres sont au fond de la pièce en train de boire du punch de manière gênante. En étudiant ces regroupements, les scientifiques peuvent rassembler des indices sur la quantité de Matière noire, d'énergie noire, et même de Neutrinos - ces petites particules si insaisissables qu'elles rendent les chats moins mystérieux.

Le rôle des Oscillations acoustiques des baryons

Un aspect intéressant que les chercheurs examinent s'appelle les oscillations acoustiques des baryons (BAO). Ça a l'air chic, mais ça fait juste référence aux "vibrations" dans la répartition des galaxies causées par des ondes sonores dans l'univers primitif. Imagine un groupe de gens sautant en l'air au rythme de leur chanson préférée ; c'est un peu ce qui s'est passé dans l'univers, et ces sauts ont laissé une marque.

Analyse de la forme complète : Qu'est-ce que ça veut dire ?

Quand on parle d'“analyse de la forme complète”, on évoque un regard plus détaillé sur la façon dont les galaxies sont regroupées - pas seulement les pics et les vallées (comme les vibrations BAO), mais toute la forme du modèle de regroupement. L'ensemble de la forme donne aux scientifiques encore plus d'infos sur comment les structures se sont formées et ont évolué avec le temps.

Combiner les résultats pour de meilleures idées

En combinant les données de l'analyse de forme complète de DESI avec d'autres observations (comme celles de l'univers cosmique de fond), les scientifiques peuvent affiner leur compréhension des paramètres cosmiques, y compris combien de matière noire et d'énergie noire il y a. C'est comme assembler un puzzle ; chaque pièce de donnée contribue à la vue d'ensemble.

Pas juste un outil de mesure cosmique

Bien que tout ça semble être de la science complexe, c'est essentiel pour notre compréhension de base de l'univers. Savoir combien d'énergie noire il y a peut aider à prédire comment l'univers va se comporter dans le futur. Donc, si tu t'es déjà demandé comment l'univers pourrait finir - ou même s'il finira - cette recherche nous donne des indices cruciaux.

La Grande Image : Qu'est-ce qu'il y a après ?

Alors que DESI continue ses observations au fil des ans, on peut s'attendre à avoir encore de meilleures compréhensions de l'énergie noire, des masses de neutrinos, et des théories de gravité modifiée. C'est un moment excitant en cosmologie, alors que les scientifiques se préparent à découvrir plus de secrets de l'univers.

Conclusion

En gros, DESI n'est pas juste un autre télescope ; c'est un outil sophistiqué qui explore en profondeur la structure de l'univers, nous aidant à comprendre les grands mystères de la matière noire et de l'énergie noire. Donc la prochaine fois que tu regardes le ciel nocturne, souviens-toi qu'il se passe beaucoup de choses là-haut - et que DESI bosse dur pour tout comprendre !

La Configuration Cosmique de l'Univers

Imagine ton jardin comme un modèle de l'univers. Tu as divers objets comme un trampoline (énergie noire), une clôture solide (matière noire), et tes voisins (autres galaxies). Maintenant, si ton trampoline se mettait soudainement à rebondir plus haut, tu devrais comprendre comment ça affecte tout le reste autour. Les scientifiques font quelque chose de similaire avec l'univers.

L'instrument : une merveille technologique

Pour mener cette enquête cosmique, DESI utilise une combinaison astucieuse d'instruments high-tech. Ça inclut des spectrographes capables de traiter un grand nombre de galaxies en même temps. Au lieu de se concentrer sur une seule étoile ou galaxie à la fois, DESI peut en capturer plein à la fois, ce qui accélère la compréhension de ces structures cosmiques.

Explorer les schémas de croissance

Un autre aspect important du travail de DESI est d'évaluer comment les structures se développent dans l'univers au fil du temps. Cette croissance peut en dire beaucoup aux chercheurs sur l'influence de la matière noire et de l'énergie noire. Si les galaxies croissent trop vite ou lentement, ça pourrait indiquer des forces inattendues en jeu.

Suivre l'expansion cosmique

Un des grands objectifs de la mesure du regroupement des galaxies est de suivre l'expansion cosmique. Tout comme le pain qui lève dans le four, l'univers n'est pas statique ; il est en expansion. En mesurant à quelle vitesse cette expansion se produit et comment les structures dans le cosmos changent, les scientifiques peuvent en apprendre plus sur ce qui motive cette expansion.

Le fonds cosmique micro-onde : une étoile de fond

Si l'univers était un film, le fonds cosmique micro-onde (CMB) serait la musique de fond. C'est le chant de l'après-Big Bang et ça aide à mettre en place tout le reste. Les données du CMB combinées avec les observations de DESI aident les scientifiques à vérifier la cohérence de leurs modèles sur le fonctionnement de l'univers.

Comprendre la matière noire

La matière noire reste l'un des plus grands mystères de l'univers. On ne peut pas la voir, mais ses effets sont partout. Grâce à l'analyse de regroupement, DESI aide à mettre en lumière comment la matière noire influence la structure de l'univers en observant comment les galaxies se comportent face à cette force invisible.

Neutrinos : les joueurs silencieux

Les neutrinos, c'est comme les invités calmes à la fête auxquels personne ne fait attention, mais qui sont critiques pour l'atmosphère générale. Mesurer leurs masses et comment ils interagissent avec les structures cosmiques peut donner un aperçu de la physique fondamentale, aidant les chercheurs à comprendre tout, des interactions de particules à l'évolution de l'univers.

Décomposer les chiffres : Qu'est-ce qu'on trouve ?

D'après les dernières données, les chercheurs ont pu affiner leurs estimations des paramètres cosmologiques - ces chiffres qui décrivent comment l'univers fonctionne. Ces mises à jour donnent une image plus claire sur combien d'énergie noire et de matière noire il y a, et elles nous aident à comprendre s'il y a eu des changements surprenants dans la façon dont l'univers s'étend.

Le rôle mystérieux de l'énergie noire

L'énergie noire n'est pas juste une bizarrerie ; elle joue un rôle crucial dans l'expansion de l'univers. C'est comme s'il y avait une main invisible qui pousse tout ça. Plus on en apprend sur cette force, mieux on peut modéliser à quoi ressemblera l'univers dans le futur et comment les galaxies se comporteront.

Gravité modifiée : un retournement de situation

Les théories de la gravité modifiée proposent que la gravité pourrait agir différemment de ce qu'on pense habituellement, surtout sur de grandes distances. En appliquant ces théories aux données collectées par DESI, les scientifiques peuvent explorer de nouvelles idées sur la gravité. Ça pourrait redéfinir notre compréhension de la physique fondamentale et mener à des découvertes excitantes.

L'équipe derrière les observations

Des milliers de scientifiques, d'ingénieurs et d'autres professionnels travaillent sans relâche sur des projets comme DESI. Derrière chaque mesure et observation, il y a une équipe de personnes dévouées qui veillent à ce que les données collectées soient précises et significatives. Ils fabriquent les outils, analysent les données et poussent les limites de notre compréhension.

Regarder vers l'avenir

Alors que DESI collecte plus de données au fil des ans, la communauté scientifique est impatiente de dévoiler plus de secrets cosmiques. L'analyse des premières observations prépare le terrain, mais le vrai plaisir est à venir alors que la technologie s'améliore et que la collecte de données devient encore plus efficace.

Conclusion : Un univers de possibilités

En résumé, DESI représente plus qu'un simple outil ; c'est une porte d'entrée vers la compréhension de l'univers et de notre place là-dedans. Avec chaque observation et analyse, on se rapproche de la démystification de l'énergie noire, de la matière noire, et des lois fondamentales de la physique. Et qui sait ? Un jour, les découvertes que nous faisons pourraient tout changer sur ce que nous pensons savoir sur le cosmos. Donc, continue de lever les yeux - il y a beaucoup à apprendre !

Source originale

Titre: DESI 2024 VII: Cosmological Constraints from the Full-Shape Modeling of Clustering Measurements

Résumé: We present cosmological results from the measurement of clustering of galaxy, quasar and Lyman-$\alpha$ forest tracers from the first year of observations with the Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI Data Release 1). We adopt the full-shape (FS) modeling of the power spectrum, including the effects of redshift-space distortions, in an analysis which has been validated in a series of supporting papers. In the flat $\Lambda$CDM cosmological model, DESI (FS+BAO), combined with a baryon density prior from Big Bang Nucleosynthesis and a weak prior on the scalar spectral index, determines matter density to $\Omega_\mathrm{m}=0.2962\pm 0.0095$, and the amplitude of mass fluctuations to $\sigma_8=0.842\pm 0.034$. The addition of the cosmic microwave background (CMB) data tightens these constraints to $\Omega_\mathrm{m}=0.3056\pm 0.0049$ and $\sigma_8=0.8121\pm 0.0053$, while further addition of the the joint clustering and lensing analysis from the Dark Energy Survey Year-3 (DESY3) data leads to a 0.4% determination of the Hubble constant, $H_0 = (68.40\pm 0.27)\,{\rm km\,s^{-1}\,Mpc^{-1}}$. In models with a time-varying dark energy equation of state, combinations of DESI (FS+BAO) with CMB and type Ia supernovae continue to show the preference, previously found in the DESI DR1 BAO analysis, for $w_0>-1$ and $w_a

Auteurs: DESI Collaboration, A. G. Adame, J. Aguilar, S. Ahlen, S. Alam, D. M. Alexander, C. Allende Prieto, M. Alvarez, O. Alves, A. Anand, U. Andrade, E. Armengaud, S. Avila, A. Aviles, H. Awan, B. Bahr-Kalus, S. Bailey, C. Baltay, A. Bault, J. Behera, S. BenZvi, F. Beutler, D. Bianchi, C. Blake, R. Blum, M. Bonici, S. Brieden, A. Brodzeller, D. Brooks, E. Buckley-Geer, E. Burtin, R. Calderon, R. Canning, A. Carnero Rosell, R. Cereskaite, J. L. Cervantes-Cota, S. Chabanier, E. Chaussidon, J. Chaves-Montero, D. Chebat, S. Chen, X. Chen, T. Claybaugh, S. Cole, A. Cuceu, T. M. Davis, K. Dawson, A. de la Macorra, A. de Mattia, N. Deiosso, A. Dey, B. Dey, Z. Ding, P. Doel, J. Edelstein, S. Eftekharzadeh, D. J. Eisenstein, W. Elbers, A. Elliott, P. Fagrelius, K. Fanning, S. Ferraro, J. Ereza, N. Findlay, B. Flaugher, A. Font-Ribera, D. Forero-Sánchez, J. E. Forero-Romero, C. S. Frenk, C. Garcia-Quintero, L. H. Garrison, E. Gaztañaga, H. Gil-Marín, S. Gontcho A Gontcho, A. X. Gonzalez-Morales, V. Gonzalez-Perez, C. Gordon, D. Green, D. Gruen, R. Gsponer, G. Gutierrez, J. Guy, B. Hadzhiyska, C. Hahn, M. M. S Hanif, H. K. Herrera-Alcantar, K. Honscheid, C. Howlett, D. Huterer, V. Iršič, M. Ishak, R. Joyce, S. Juneau, N. G. Karaçaylı, R. Kehoe, S. Kent, D. Kirkby, H. Kong, S. E. Koposov, A. Kremin, A. Krolewski, O. Lahav, Y. Lai, T. -W. Lan, M. Landriau, D. Lang, J. Lasker, J. M. Le Goff, L. Le Guillou, A. Leauthaud, M. E. Levi, T. S. Li, K. Lodha, C. Magneville, M. Manera, D. Margala, P. Martini, W. Matthewson, M. Maus, P. McDonald, L. Medina-Varela, A. Meisner, J. Mena-Fernández, R. Miquel, J. Moon, S. Moore, J. Moustakas, N. Mudur, E. Mueller, A. Muñoz-Gutiérrez, A. D. Myers, S. Nadathur, L. Napolitano, R. Neveux, J. A. Newman, N. M. Nguyen, J. Nie, G. Niz, H. E. Noriega, N. Padmanabhan, E. Paillas, N. Palanque-Delabrouille, J. Pan, S. Penmetsa, W. J. Percival, M. M. Pieri, M. Pinon, C. Poppett, A. Porredon, F. Prada, A. Pérez-Fernández, I. Pérez-Ràfols, D. Rabinowitz, A. Raichoor, C. Ramírez-Pérez, S. Ramirez-Solano, M. Rashkovetskyi, C. Ravoux, M. Rezaie, J. Rich, A. Rocher, C. Rockosi, N. A. Roe, A. Rosado-Marin, A. J. Ross, G. Rossi, R. Ruggeri, V. Ruhlmann-Kleider, L. Samushia, E. Sanchez, C. Saulder, E. F. Schlafly, D. Schlegel, M. Schubnell, H. Seo, A. Shafieloo, R. Sharples, J. Silber, A. Slosar, A. Smith, D. Sprayberry, T. Tan, G. Tarlé, P. Taylor, S. Trusov, R. Vaisakh, D. Valcin, F. Valdes, G. Valogiannis, M. Vargas-Magaña, L. Verde, M. Walther, B. Wang, M. S. Wang, B. A. Weaver, N. Weaverdyck, R. H. Wechsler, D. H. Weinberg, M. White, M. J. Wilson, L. Yi, J. Yu, Y. Yu, S. Yuan, C. Yèche, E. A. Zaborowski, P. Zarrouk, H. Zhang, C. Zhao, R. Zhao, R. Zhou, T. Zhuang, H. Zou

Dernière mise à jour: 2024-11-21 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2411.12022

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.12022

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

Merci à arxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.

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