Les astronomes sont perplexes : l’expansion de l’Univers est plus rapide que prévu

L’Univers s’étend trop rapidement, et personne ne sait pourquoi. Depuis longtemps, nous sommes capables de mesurer le taux d’expansion de l’univers. Toutefois, il semble que l’Univers bouge trop vite d’environ 9 % par rapport aux prévisions des astronomes. Et les chances qu’il s’agisse d’une erreur de calcul sont extrêmement faibles…

L’UNIVERS S’ÉTEND PLUS VITE QUE PRÉVU

Juste après le Big Bang, dans les premières années de l’Univers, tout s’est envolé. Aujourd’hui, nous pouvons toujours voir la lumière de cette explosion. Pour cela, il faut observer des parties très éloignées de l’Univers, où la lumière met des milliards d’années pour atteindre nos télescopes. De plus, nous sommes capables de mesurer la vitesse à laquelle les objets se déplacent dans ces zones éloignées.

Donc, en se basant sur cette vitesse, nous pouvons calculer le taux d’expansion de l’Univers. C’est-à-dire la vitesse à laquelle il s’étend. Ce calcul est une tâche difficile, puisque tout est de plus en plus éloigné. Toutefois, les scientifiques sont formels : les choses vont plus vite que ce que les calculs ont prévu. Les observations détaillées, publiées dans le journal The Astrophysical Journal Letters, semblent confirmer cette conclusion.

Grâce aux images prises à l’aide du télescope spatial Hubble, les astronomes pensent que tout va trop vite d’environ 9 %. Cette observation n’est pas une nouveauté. Toutefois, auparavant, il y avait une chance sur 3.000 que les astronomes se trompent. Ce seuil est considéré comme un résultat assez élevé en astrophysique. Néanmoins, ces nouvelles observations confortent leurs conclusions.

En effet, ces nouvelles données ont seulement une chance sur 100.000 d’être issues d’une erreur d’observation. Cependant, personne ne sait pourquoi l’Univers s’étend plus rapidement. Adam Riess, auteur principal, prix Nobel et astrophysicien de l’Université Johns Hopkins a partagé sa stupeur. « Cette inadéquation ne cesse de s’aggraver et a maintenant atteint un point qu’il est vraiment impossible d’écarter comme un coup de chance. Ce n’est pas ce à quoi nous nous attendions ».

MESURER LE TAUX D’EXPANSION DE L’UNIVERS

Pour obtenir ces données, les chercheurs se sont appuyés sur le même outil que l’astronome Edwin Hubble, en 1929, lorsqu’il a démontré que l’univers était en expansion. Ils se sont donc basés sur une classe d’étoiles pulsantes appelées céphéides.

Grâce aux travaux de l’astronome Henrietta S. Leavitt, publiés en 1908 dans la revue Annals of the Harvard College Observatory, les astronomes peuvent déterminer exactement la luminosité d’un céphéide, en fonction de sa vitesse de pulsation.

Puis, en mesurant la perte de luminosité depuis la Terre, ils peuvent déterminer combien de lumière s’est perdue en cours de route. Et donc, à quelle distance elle se trouve de nous. Ainsi, pour mesurer le taux d’expansion de l’univers, les astronomes vérifient la distances entre les céphéides et les galaxies voisines et éloignées.

Divergence avec les prévisions de l’Agence spatiale européenne

Toutefois, c’est une tâche lente à accomplir avec précision. Notamment car Hubble ne peut mesurer avec précision qu’un seul céphéide à la fois. Alors, les chercheurs ont mis au point une méthode permettant au télescope spatial de « dériver » lorsqu’il capte les images des étoiles. De cette façon, Hubble peut en capter plusieurs en même temps, augmentant ainsi la précision de leur mesure de distance globale.

Cependant, ce que les astronomes ont trouvé contredit directement les prévisions calculées à partir des observations du satellite Planck de l’ESA (European Space Agency ou Agence spatiale européenne). Selon Adam Riess, « Il ne s’agit pas seulement de deux expériences en désaccord. Nous mesurons quelque chose de fondamentalement différent ».

L’astrophysicien précise : « La première est une mesure de la vitesse à laquelle l’univers s’étend aujourd’hui, telle que nous la voyons. L’autre est une prédiction basée sur la physique de l’univers primitif et sur des mesures de la vitesse à laquelle il devrait s’étendre. Si ces valeurs ne concordent pas, il y a de fortes chances qu’il nous manque quelque chose dans le modèle cosmologique qui relie les deux époques ».

Le prix Nobel ne connait pas l’élément manquant. Aucun scientifique ou astronome au monde ne comprend le taux d’expansion de l’Univers. Toutefois, les chercheurs vont poursuivre et affiner leurs mesures.