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

Application aux observations de James Webb
Selon les auteurs, ce qui est intéressant dans cette nouvelle proposition, c’est que ces queues exponentielles non gaussiennes peuvent expliquer, par exemple, les récentes observations du télescope spatial James Webb.

Depuis son lancement début 2022, cet observatoire a fait des découvertes très intéressantes, qui peuvent maintenant être expliquées par ce nouveau résultat.

Par exemple, des galaxies avec de très grands décalages vers le rouge. Le redshift ou décalage vers le rouge est un concept qui fait référence à l’âge des objets astronomiques. Il est défini comme l’augmentation de la longueur d’onde du rayonnement électromagnétique reçu par un détecteur par rapport à la longueur d’onde émise par la source.

En outre, la formation d’objets plus grands que prévu dans l’Univers, telle qu’expliquée par ce nouveau résultat, permet d’atténuer certaines contradictions entre les observations et notre modèle cosmologique standard.

Les chercheurs ont utilisé des méthodes informatiques pour calculer une fonction modifiant l’évolution classique. En utilisant l’équation dite de Fokker-Planck, qui tient compte de la dynamique des fluctuations quantiques, ils obtiennent une fonction elliptique et lognormale plutôt qu’une fonction gaussienne.

Ce nouveau graphique donne la plus forte probabilité d’effondrement pour les trous noirs primaires, les galaxies primitives et les objets très massifs tels que l’amas d’El Gordo.

« Il était nécessaire de prendre en compte les informations non linéaires et d’ouvrir notre esprit », admet Garcia-Bellido. « Le nouveau résultat explique la non-gaussianité des structures à grande échelle que nous commençons enfin à mesurer avec les catalogues de galaxies. En fin de compte, ces fluctuations de queue non gaussiennes nous aident à expliquer le comportement à grande échelle de l’Univers.

À l’avenir, les chercheurs espèrent étoffer le modèle cosmologique standard en tenant compte des observations des télescopes de l’espace lointain, dont la formation pourrait correspondre à cette dynamique des fluctuations quantiques pendant la phase d’inflation, comme le montrent les résultats.

La nouvelle étude permet également à García-Bellido de faire une réflexion intéressante du point de vue de l’histoire des sciences : « Il y a plusieurs décennies, de nombreuses années se sont écoulées entre la théorie et l’application expérimentale . Par exemple, la théorie générale de la relativité n’a pu être appliquée que dans les années 1960, ou le boson de Higgs a été découvert près d’un demi-siècle après avoir été théorisé », explique-t-il. « J’ai eu la chance de travailler à une époque où les observations expérimentales et les prédictions théoriques peuvent aller de pair pendant au moins 20 ans.