La quintessence est une idée - hypothèse - de ce qu'est l'énergie sombre (rappelez-vous que l'énergie sombre est l'expression abrégée de l'accélération apparente de l'expansion de l'univers ... ou la forme d'énergie de masse qui provoque cette accélération observée, dans des modèles cosmologiques construits avec Théorie d'Einstein de la relativité générale).
Le mot quintessence signifie cinquième essence, et il est plutôt mignon… rappelez-vous la Terre, l’eau, le feu et l’air, les «quatre essences» des Grecs anciens? Eh bien, dans la cosmologie moderne, il y a aussi quatre essences: la matière normale, le rayonnement (photons), la matière noire froide et les neutrinos (qui sont de la matière noire chaude!).
Quintessence couvre un éventail d'hypothèses (ou modèles); la principale différence entre la quintessence en tant qu'explication (possible) de l'énergie sombre et la constante cosmologique Λ (qui renvoie à Einstein et aux premières années du 20e siècle) est que la quintessence varie avec le temps (quoique lentement), et peut également varier avec emplacement (espace). Une version de la quintessence est l'énergie fantôme, dans laquelle la densité d'énergie augmente avec le temps et conduit à une extrémité Big Rip de l'univers.
La quintessence, en tant que champ scalaire, n'est pas le moins du monde inhabituelle en physique (le champ de potentiel gravitationnel newtonien en est un exemple, d'un champ scalaire réel; le champ Higgs du modèle standard de physique des particules est un exemple de champ scalaire complexe) ; cependant, il a quelques difficultés en commun avec la constante cosmologique (en un mot, comment peut-elle être si petite).
Peut-on observer une quintessence; ou bien peut-on distinguer la quintessence d'une constante cosmologique? En astronomie, oui… en trouvant un moyen d'observer (et de mesurer) l'accélération de l'univers à des moments très différents (quintessence et Λ prédire des résultats différents). Une autre façon pourrait être d’observer des variations des constantes fondamentales (par exemple la constante de structure fine) ou des violations du principe d’équivalence d’Einstein.
Un projet visant à mesurer plus précisément l'accélération de l'univers était ESSENCE («Equation of State: SupErNovae trace Cosmic Expansion»).
En 1999, le Courrier du CERN a publié un joli résumé de la cosmologie telle qu’elle était comprise à l’époque, un an après la découverte de l’énergie noire La quintessence de la cosmologie (cela vaut la peine d’être lu, bien que beaucoup de choses se soient passées au cours de la dernière décennie).
Des articles de Space Magazine? Oui! Par exemple, l'Univers s'élargira-t-il pour toujours?, Plus de preuves de l'énergie sombre et Hubble aide à mesurer le rythme de l'énergie sombre.
Les épisodes du casting d'astronomie pertinents pour la quintessence comprennent dans quoi l'univers se développe-t-il? Et Un univers d'énergie sombre.
Source: NASA
