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Le calcul de l’âge de l’Univers est l’une des tâches les plus difficiles pour les astronomes. Cela n’est pas dû à la complexité mathématique, mais à la difficulté de faire des observations précises. Une propriété fondamentale de l’Univers qui aide à déterminer son âge est le rapport entre la vitesse de récession et la distance des galaxies.
Calculer l’âge de l’Univers grâce à la loi de Hubble
En 1929, Edwin Hubble a découvert que notre Univers est en expansion, ce qui signifie que la taille de l’espace augmente constamment. Cette découverte a donné lieu à l’un des calculs les plus difficiles de l’astronomie : la détermination de l’âge de l’Univers.
La constante de Hubble (Ho) est une propriété fondamentale de l’Univers qui peut être utilisée pour calculer l’âge du cosmos. Cette constante est dérivée du rapport entre la vitesse de récession et la distance entre les galaxies. Plus une galaxie est éloignée, plus elle se déplace rapidement, ce qui signifie que la distance qui la sépare de nous augmente.
En calculant le taux d’expansion de l’Univers, qui est donné par la constante de Hubble, on peut déterminer son âge. Cependant, ce calcul nécessite de mesurer la vitesse et la distance de plusieurs galaxies dans des directions arbitraires. Hubble a déterminé la vitesse des galaxies en décalant vers le rouge les lignes du spectre de la lumière qu’elles émettent, et leur distance a été déterminée par les magnitudes absolues des étoiles variables de la galaxie.
Une fois que nous connaissons la valeur de la constante de Hubble, nous pouvons l’utiliser pour calculer l’âge de l’Univers. Si nous connaissons la distance et la vitesse d’une galaxie, nous pouvons déterminer combien de temps s’est écoulé depuis que l’objet était près de nous. Il suffit de diviser la distance de la galaxie par sa vitesse de récession pour obtenir ce nombre, qui est l’inverse de la constante de Hubble (Ho).
Il est intéressant de noter que l’âge de l’Univers diminue lorsque la constante de Hubble augmente. Si le calcul peut sembler complexe, il est fascinant de considérer que grâce à la loi de Hubble, nous pouvons déterminer l’âge de l’Univers et son évolution dans le temps.
Des études récentes révèlent l’âge de l’Univers
Des études récentes ont fait la lumière sur l’âge de l’Univers. En utilisant un équipement de pointe, l’équipe du télescope cosmologique d’Atacama (ACT) a pu mesurer la lumière la plus ancienne de l’Univers, ce qui lui a permis de déterminer que l’Univers a 13,8 milliards d’années. Ce résultat contredit les observations précédentes qui suggéraient un cosmos plus jeune de quelques centaines de millions d’années. D’autres équipes de recherche ont également mesuré des galaxies pour calculer l’âge de l’Univers.
Pour mieux comprendre les origines de l’Univers, les chercheurs ont mis au point une technique d’analyse du fond diffus cosmologique (CMB). Il s’agit de la lumière résiduelle du Big Bang, qui fournit des informations précieuses sur la façon dont l’Univers s’est formé. En étudiant le CMB, les scientifiques espèrent répondre à des questions sur notre situation actuelle sur Terre, le mouvement des galaxies et le destin final de l’Univers.
Les mesures effectuées par l’équipe d’ACT sur la plus ancienne lumière de l’Univers leur ont permis de déterminer que la constante de Hubble est de 67,6 km/s/mégaparsec. Cela indique qu’un objet situé à 1 mégaparsec (environ 3,26 millions d’années-lumière) de la Terre s’éloigne de nous à une vitesse de 67,6 kilomètres par seconde en raison de l’expansion de l’Univers. L’âge de l’Univers est estimé à environ 13,8 milliards d’années, ce qui correspond à ce que nous savons des étoiles.
Le modèle dominant de l’Univers et les observations réalisées par le satellite Planck sont cohérents avec la nouvelle estimation de l’âge de l’Univers par l’équipe d’ACT. Simone Aiola, premier auteur de l’un des nouveaux articles sur ces résultats et chercheur au Center for Computational Astrophysics du Flatiron Institute de New York, estime que cette découverte apporte de nouvelles perspectives aux discussions en cours dans la communauté des astrophysiciens.
Enfin, M. Aiola souligne que la précision de ces mesures difficiles a été démontrée et qu’une solution a été trouvée sur laquelle les équipes de Planck et du télescope cosmologique d’Atacama sont d’accord. Il s’agit d’un développement passionnant qui pourrait ouvrir la voie à de nouvelles percées dans notre compréhension de l’Univers.
