SN H0pe, une supernova lointaine pourrait résoudre le mystère de la cosmologie

La découverte d’une supernova distante de 10 milliards d’années-lumière, baptisée SN H0pe, pourrait marquer un tournant dans la compréhension de l’expansion de l’Univers. La lumière de cette supernova, dont le trajet a été modifié et triplé par la gravité, offre une opportunité exceptionnelle pour étudier la constante de Hubble, ou H0, un paramètre clé pour mesurer la vitesse d’expansion de l’Univers.

Une explosion stellaire amplifiée par la gravité

SN H0pe a été détectée dans les données recueillies par le télescope spatial James-Webb.  Il s’agit d’une étoile qui a explosé il y a plus de 10 milliards d’années, dans une galaxie lointaine. Mais sa particularité réside également dans la triplication de sa lumière par la gravité, générant un décalage temporel entre les images de la supernova. Ce phénomène est dû à l’effet de la gravité, qui courbe l’espace-temps et dévie la lumière.

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La supernova, baptisée SN H0pe, est de type Ia. Elle se distingue par sa luminosité, qui est utilisée pour évaluer la vitesse d’expansion de l’Univers. Cela signifie qu’elle a une luminosité fixe et connue, qui permet aux scientifiques de mesurer les distances cosmiques. Elle est la deuxième supernova la plus éloignée jamais observée, après SN UDS10Wil, détectée en 2013.

Une opportunité pour mesurer l’expansion de l’Univers

La découverte de SN H0pe ouvre la voie à l’utilisation de la lumière lentillée par la gravité pour évaluer précisément H0. Cette technique exploite le déplacement de la lumière à travers un espace-temps courbé, créant des effets tels que l’amplification, la distorsion et la multiplication de la source lumineuse, comme observé avec SN H0pe. Cette lentille gravitationnelle offre une chance unique d’observer la lumière d’objets cosmiques lointains, comme les supernovae.

L’opportunité de mesurer la constante de Hubble à partir de la lumière lentillée a été discutée depuis des décennies par les scientifiques. Les images multipliées, résultant de la courbure de l’espace-temps, peuvent montrer la lumière de la source telle qu’elle est apparue à différents moments. Si la lumière provient d’une bougie standard, telle qu’une supernova de type Ia, le calcul devrait être plus accessible que celui de la lumière d’une galaxie, offrant une méthode de mesure plus fiable.

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L’intérêt de SN H0pe ne réside pas seulement dans sa distance, mais aussi dans son dédoublement. En effet, les trois images de la supernova ne sont pas synchronisées, car elles ont suivi des trajectoires différentes dans l’espace-temps distordu par la masse de l’amas de galaxies. En comparant le décalage temporel entre les images, les chercheurs espèrent déterminer la valeur de la constante de Hubble, qui exprime à quelle vitesse l’Univers s’étend.

Le défi de la constante de Hubble

Le débat sur la constante de Hubble tourne autour de deux méthodes principales utilisées pour la mesurer. La première méthode se base sur la lumière résiduelle du Big Bang et donne généralement un taux d’expansion d’environ 67 kilomètres par seconde par mégaparsec. La seconde méthode, utilisant des bougies standard, propose un taux d’environ 73 kilomètres par seconde par mégaparsec. Ce décalage dans les estimations a créé une impasse dans la communauté scientifique, soulignant la nécessité de développer de nouvelles méthodes pour mesurer H0 avec précision.

L’observation minutieuse de SN H0pe pourrait fournir des données cruciales pour une compréhension plus approfondie de la constante de Hubble. Les analyses futures se concentreront sur la spectroscopie de SN H0pe, les mesures du délai de la lumière, et d’autres éléments pour établir une valeur précise pour H0. Les résultats de ces études seront ensuite comparés avec d’autres mesures de la constante de Hubble pour obtenir une image plus complète de l’expansion de l’Univers.

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En somme, SN H0pe s’avère être une découverte majeure pour la cosmologie, ouvrant des avenues prometteuses pour résoudre le mystère entourant la constante de Hubble. Les études futures de cette supernova distante fourniront des informations précieuses qui aideront les scientifiques à affiner les mesures de la vitesse d’expansion de l’Univers, contribuant ainsi à une meilleure compréhension de notre cosmos.