Une nouvelle mesure de la composition de l’Univers ébranle la compréhension du cosmos, selon une étude présentée dans The Astrophysical Journal.
La mesure la plus précise de la composition et de l’expansion de l’Univers confirme que " quelque chose ne tourne pas rond " dans notre compréhension du cosmos, selon les astrophysiciens qui ont réalisé ces calculs publiés mercredi.
L’Univers que nous connaissons n’est constitué que pour environ 5% de matière visible, appelée baryonique. Le reste est composé, selon la théorie, de matière et d’énergie noires: deux composantes mystérieuses qui sont censées expliquer la physique du cosmos tel que les astronomes l’observent.
La matière noire s’ajoute à la matière visible pour expliquer la masse des galaxies, par exemple. Ces deux matières représenteraient 33,8% de la composition du cosmos, selon l’étude présentée dans The Astrophysical Journal.
L’énergie noire, qui compterait pour les 66,2% restant, est censée expliquer le phénomène d’expansion de l’Univers, qui voit les galaxies s’éloigner les uns des autres de plus en plus rapidement.
Pour arriver à ces chiffres, une équipe internationale de scientifiques a analysé la lumière de 1.550 supernovae, des étoiles qui explosent à la fin de leur vie, et les plus distantes allant jusqu’à 10 milliards d’années-lumière, c’est-à-dire remontant à une époque où l’Univers n’avait que le quart de son âge actuel.
" Nous pouvons les comparer et voir comment l’Univers se comporte et évolue à travers le temps ", a dit à l’AFP Dillon Brout, du Centre d’astrophysique Harvard–Smithsonian et principal auteur de l’étude, baptisée " Pantheon + ".
Cette étude a peaufiné les résultats d’une étude antérieure, Pantheon. Elle représente " l’aboutissement de plus de deux décennies d’efforts par des observateurs et théoriciens à travers le monde pour déchiffrer l’essence du cosmos ", a dit l’astrophysicien Adam Reiss, prix Nobel de physique 2011, dans un communiqué.
C’est par l’observation de supernovae à la fin des années 1990 que Reiss et d’autres chercheurs ont découvert que l’expansion de l’Univers allait en s’accélérant. " Comme si on lançait une balle en l’air, et qu’au lieu de retomber, elle continuait à monter en accélérant ", a dit Dillon Brout.
Mesure la plus précise
Pantheon+ a joint ses données à la collaboration SH0ES pour arriver à la mesure la plus précise connue de la rapidité de cette expansion. A savoir un taux de 73,4 kilomètres par seconde par mégaparsec (3,26 millions d’années lumières). Autrement dit, un morceau d’Univers long de plus de 30 milliards de milliards de km s’étire aujourd’hui à une vitesse de plus de 260.000 km/h.
Et c’est tout le problème. Parce qu’un autre moyen de mesurer le taux d’expansion de l’Univers repose sur la mesure du fond diffus cosmologique, le reste du rayonnement survenu peu après le Big bang. Et ce calcul place le taux d’expansion à 67 km/s/Mpc (mégaparsec).
L’écart entre les deux mesures est appelé tension de Hubble, du nom de l’astronome américain qui a apporté une compréhension décisive au phénomène d’éloignement des galaxies.
La précision des résultats de Pantheon+ exclut que la tension de Hubble soit le fruit du hasard. " Cela indique que potentiellement quelque chose ne tourne pas rond dans notre compréhension de l’Univers ", a dit Dillon Brout à l’AFP.
Des théories essaient d’expliquer l’écart par l’existence d’une autre forme d’énergie noire dans les premiers âges de l’Univers, avec des sortes de champs magnétiques primordiaux, ou par le fait que la Voie lactée se trouverait dans une sorte de vide cosmique la ralentissant.
Mais à ce stade, conclut M. Brout, " nous, scientifiques, prospérons sur le fait de ne pas tout comprendre ".
Avec AFP
