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— Dima Zel / Shutterstock.com

L’un des plus grands mystères cosmologiques réside dans l’écart significatif concernant les mesures de la vitesse d’expansion de l’Univers. Une nouvelle étude propose une solution intrigante, impliquant une théorie modifiée de la gravité et un « super-vide », au sein duquel se trouverait notre galaxie.

La tension de Hubble

Depuis la Terre, il semble que les galaxies s’éloignent toutes rapidement, en raison de l’expansion de l’Univers, mais, selon la loi de Hubble-Lemaître, les plus lointaines le font à un rythme beaucoup plus soutenu. Au fil des décennies, les astrophysiciens ont tenté de résoudre l’équation décrivant ce phénomène, en utilisant une valeur appelée constante de Hubble. Exprimée en kilomètres par seconde et par mégaparsec (Mpc), elle implique qu’une galaxie située à 2 Mpc de la Terre s’éloigne deux fois plus vite qu’une galaxie située à 1 Mpc.

S’appuyant sur l’étude de supernovas prévisibles, la valeur de la constante de Hubble dans l’Univers relativement proche est d’environ 73 km/s/Mpc, contre 67,5 km/s/Mpc dans l’Univers lointain (basée sur le rayonnement de fond du Big Bang ou fond diffus cosmologique). Si les progrès technologiques impliquent une réduction constante de l’incertitude pour chacune de ces approches, l’incompatibilité apparente de leurs résultats est connue sous le nom de « tension de Hubble ».

Selon de récents travaux publiés dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, l’écart observé serait étroitement lié à la nature de la région de l’Univers dans laquelle nous nous trouvons.

Sur cette image, la toile bleue représente la distribution de la matière dans l’Univers, ponctuée de galaxies (en jaune). La Voie lactée (point vert) se trouve dans une « bulle » d’espace relativement vide, où d’autres galaxies pourraient être attirées vers la matière plus dense constituant ses bordures — © AG Kroupa / University of Bonn AG Kroupa/Université de Bonn

La matière n’est pas répartie de façon uniforme dans le cosmos : comparable à une éponge colossale, elle tend à être distribuée en amas ponctués de poches de « vide ». Il y a une dizaine d’années, une équipe d’astronomes était arrivée à la conclusion que la Voie lactée se trouvait au cœur de l’une de ces gigantesques bulles, impliquant que la matière (c’est-à-dire les galaxies) proche de ses bordures soit attirée par les amas denses l’entourant et se déplace beaucoup plus rapidement.

Dynamique newtonienne modifiée

En appliquant une théorie alternative de la gravité, appelée dynamique newtonienne modifiée (MOND), les auteurs de la nouvelle étude sont parvenus à faire « disparaître » complètement la tension de Hubble, avec un écart observé pouvant être entièrement expliqué par une distribution irrégulière de la matière.

Il ne s’agit pas d’un simple tour de passe-passe mathématique. Ayant fait ses preuves dans plus de 150 galaxies, certains amas d’étoiles et même au sein du Système solaire, le modèle MOND expliquerait également les bizarreries attribuées à la matière noire.

Bien que de plus en plus d’éléments viennent l’étayer, la théorie MOND n’est pas encore largement acceptée. Par conséquent, davantage de recherches s’avéreront nécessaires pour déterminer si elle peut résoudre certains des plus grands mystères du cosmos.

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Pierre
Pierre
2 mois

Le mot clef est éponge. Il s’agit d’une mousse. Il s’agit d’une coalescence de bulle avec des parois dites encore cellule. Chaque cellule a un centre vide ou plutôt de matière qui laissent traverser la lumière. Cette matière transparente ne crée pas de lumière sinon elle repousse une autre matière… Lire la suite »