Modèle ΛCDM

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En cosmologie le modèle ΛCDM (prononcer « Lambda CDM », pour Standard Cold Dark Matter) désigne un modèle cosmologique représentant un univers homogène et isotrope, dont la courbure spatiale est nulle, et qui contient de la matière noire et de l’énergie noire en plus de la matière ordinaire. La lettre grecque Λ est usuellement le symbole de la constante cosmologique, qui est la forme la plus simple d’énergie noire.

Tous les objets visibles l’univers observable, étoiles, gaz, poussières, nébuleuses, particules ne constitueraient qu’environ 5 % de sa masse totale. Le reste de la masse est constitué pour le quart de matière noire, et pour le reste d’énergie noire, dont la nature exacte n’est pas connue à l’heure actuelle (2006).

Un tel modèle est aujourd’hui (2006) considéré comme le modèle cosmologique le plus simple pouvant décrire l’univers observable. Il est à la base du modèle standard de la cosmologie. Il a supplanté le modèle SCDM, identique si ce n’est qu’il ne possède pas d’énergie noire, dans le courant des années 1990.

La motivation de ce type de modèle provient de la combinaison de plusieurs observations qui contraignent certains paramètres cosmologiques :

la détection indirecte de matière noire, par son influence gravitationnelle au sein des galaxies et des amas de galaxies ;
l’estimation de la densité de cette matière noire, qui est inférieure à la densité critique de l’univers ;
les contraintes sur la courbure spatiale de l’univers qui indiquent que la densité totale de l’univers est très proche de la densité critique ;
l’observation de l’accélération de l'expansion de l'univers par l’étude de la distance de luminosité des supernovae de type Ia, qui impliquent l’existence d’énergie noire.

La combinaison de ces contraintes rend nécessaire la présence de matière noire, ainsi que l’adjonction d’une autre forme de matière, l’énergie noire, ayant un effet répulsif sur l’expansion de l’univers.