La cosmologie aux portes d’une révolution ?
La théorie qui décrit le mieux l’histoire de l’Univers, depuis le Big Bang et les premiers atomes, comporterait une anomalie. Selon plusieurs observations, l’expansion de notre Univers serait plus rapide que prévu par ce modèle.
La galaxie Messier 104, surnommée « galaxie du Sombrero », photographiée par le télescope spatial Hubble. NASA / ESA AND THE HUBBLE HERITAGE « Peut-être qu’une faille qu’on n’attendait plus est en train de devenir béante. C’est excitant ! », prévient François Bouchet. Ce chercheur n’est pas géologue mais astrophysicien à l’Institut d’astrophysique de Paris, et la faille qui l’intéresse ne déchire pas un continent, mais une théorie de cosmologie. Pas n’importe laquelle, puisque c’est celle qui décrit le mieux pour l’instant toute l’histoire de l’Univers, depuis le Big Bang et les premiers atomes, jusqu’à aujourd’hui, en passant par les premières étoiles et galaxies. Or ce bel échafaudage serait en train de ­craquer. Selon plusieurs observations, notre Univers, qui gonfle depuis plus de treize milliards d’années, enfle plus vite que prévu par ce modèle. Si bien que tels des raisins sur un soufflé au four, les galaxies s’éloignent les unes des autres, comme l’avait montré l’astronome Edwin Hubble en 1929. Mais avec trop d’entrain. Alors, soit ces mesures sont incorrectes, soit le modèle est bancal. Et c’est là que la faille s’ouvre, prête à libérer ce qu’il est convenu d’appeler, faute de mieux, de la nouvelle physique : nouvelles particules, nouvelles forces, nouveaux types d’interactions entre les ingrédients déjà présents… On comprend l’excitation. « Je ne décrirais pas la situation comme une tension ou un problème mais comme une crise », a constaté le Prix Nobel de physique David Gross, lors de la dernière conférence sur le sujet à Santa Barbara (Californie), du 15 au 17 juillet, comme le rapporte le Quanta Magazine du 8 août. La galaxie spirale Messier 77, une galaxie de la constellation de Cetus située à environ 45 millions d’années-lumière de la Terre, photographiée par le télescope spatial Hubble. A. VAN DER HOEVEN/ NASA / ESA Que se passe-t-il donc avec ce fameux taux d’expansion du soufflé-Univers ? ­Selon les mots d’Adam Riess, professeur à l’université Johns-Hopkins de Baltimore (Maryland) et prix Nobel en 2011, dans Le Monde du 11 mai 2016, il n’y a que deux façons de le mesurer. « C’est comme connaître la vitesse d’une balle de pistolet. Soit on mesure la vitesse de la balle au départ du canon et on extrapole sa valeur à une certaine distance après le tir. Soit on effectue la mesure à un instant. » Concrètement, soit on flashe l’Univers à ses premiers instants, tout près du Big Bang. Soit on attend des milliards d’années pour observer comment les autres galaxies s’éloignent de la Voie lactée. Article réservé à nos abonnés Lire aussi L’Univers gonfle trop lentement C’est en 2013 que la faille a commencé à s’ouvrir, lorsque la collaboration Planck, le satellite de l’Agence spatiale européenne, livre au monde la première image de l’Univers, 380 000 ans seulement après le Big Bang. Dans son panier, il y a aussi l’estimation du taux d’expansion, appelé constante de Hubble en mémoire de l’astronome. Et elle est plus faible que celle donnée par ses successeurs. Mais les deux types d’estimation sont suffisamment proches et imprécis pour que les chercheurs considèrent qu’ils sont compatibles entre eux. Six ans plus tard, devant les progrès des uns et des autres, ce ne serait plus le cas.