C’est ainsi que des objets très massifs se sont formés dans les premiers instants de la vie de l’univers.

El Gordo , le plus grand amas de galaxies lointain jamais observé à l’aide des télescopes existants, a été découvert en 2014. « Cet amas est un objet très massif, âgé de 6,4 milliards d’années après le Big Bang, qui aurait dû se former très rapidement et dont l’existence n’a pu être prouvée. expliqué avec les modèles précédents », explique Juan García-Bellido, co-auteur de l’étude et chercheur à l’Institut de physique théorique (IFT, un centre commun de l’Université autonome de Madrid et du CSIC).

Ces amas de plusieurs dizaines de milliers de galaxies n’auraient théoriquement pas pu se former beaucoup plus tard. « Il était surprenant de trouver des objets aussi massifs si tôt. Il fallait donc trouver une explication », explique le physicien.

Il y a plusieurs années, les auteurs, dont José María Esquiaga de l’Institut Niels Bohr et Vicent Vennin de l’Université de Paris, avaient déjà réalisé que les fluctuations quantiques au cours de la phase d’inflation affectaient la dynamique de l’accélération de l’univers.

Avant ces nouveaux travaux, on pensait que la distribution statistique de ces fluctuations quantiques au cours de l’inflation formait un graphique très spécifique connu sous le nom de cloche gaussienne. Mais les chercheurs ont réalisé qu’en appliquant des équations qui nous permettent de regarder un peu plus loin, nous obtenons en fait une distribution non gaussienne, c’est-à-dire une région de « queue », comme le montre l’image ci-dessous.

« Cela indique que ces fluctuations pourraient s’effondrer en structures plus grandes, en galaxies, en amas ou même en structures plus grandes. Si l’on considère l’hypothèse précédente, où nous avions une fonction de type gaussien, ces structures mettraient beaucoup plus de temps à se former en raison de l’effondrement gravitationnel », explique M. García-Bellido.

En d’autres termes, avec une fonction de type gaussien, il aurait fallu beaucoup plus de temps pour que ces structures se forment, de sorte que les grandes structures précoces comme El Gordo n’auraient pas pu être expliquées. Cependant, le nouveau résultat, qui donne des fonctions montrant cette « queue », explique la formation de grandes structures très massives très tôt dans l’âge de l’Univers, bien plus tôt qu’il n’aurait fallu pour l’effondrement gravitationnel.