L’existence de l’énergie noire est remise en question

Le modèle standard de la cosmologie tremble tandis que l'une de ses hypothèses principales, l'accélération de l'expansion de l'univers, est ébranlée par de nouvelles observations.
26.10.16

En 2011, le prix Nobel de physique a été attribué à trois astrophysiciens, Saul Perlmutter, Adam Riess, et Brian Schmidt, après que ceux-ci ont mis en évidence l'accélération de l'expansion de l'univers.

Cette accélération sera par la suite associée à une force répulsive mystérieuse, appelée « énergie sombre, » qui constituerait la majeure partie de l'énergie existant dans l'univers.

Leur découverte était basée sur les observations d'une supernova de type Ia (ou supernova thermonucléaire), un phénomène d'explosion d'étoile considéré baptisé « chandelle standard » par les astronomes. Leur luminescence est suffisamment constante pour que l'on puisse calculer de manière fiable la distance Terre-supernova à partir de l'observation de son rayonnement exclusivement. À partir d'une propriété que l'on nomme « décalage vers le rouge » (redshift en anglais) c'est-à-dire le décalage de la longueur d'onde de la lumière arrivant à la Terre vers mes grandes longueurs d'ongle du spectre visible (le rouge), il est possible de calculer la vitesse à laquelle une chandelle standard s'éloigne de nous.

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Perlmutter, Riess, et Schmidt ont découvert que ce décalage vers le rouge ne correspondait pas à ce que l'on attendait d'une supernova qui se déplace à vitesse constante. En effet, celle-ci semblait accélérer. Ceci leur a permis de déduire que l'univers ne se contentait pas d'être en pleine expansion : cette expansion était en accélération constante.

Un article publié vendredi dans le journal Scientific Reports suggère que cette conclusion était peut-être un peu hâtive. Nous aurions en fait plus de supernovæ thermonucléaires à observer que nous n'en avions à la fin des années 90. En effet, le lot de chandelles standard d'origine comprenait 51 supernovæ, tandis que ce nouvel article en a trouvé 740. Il conclue donc que « ces nouvelles données correspondent bien au modèle d'expansion de l'univers à vitesse constante. » Pas d'accélération, pas d'énergie noire.

Bon, les choses ne sont pas aussi simples, il est vrai. Les astrophysiciens n'ont jamais ignoré la présence de toutes ces supernovæ supplémentaires. D'ailleurs, jusque-là, la découverte de nouvelles chandelles standards n'avait fait que confirmer l'hypothèse de l'accélération. Ce que cette nouvelle étude propose, c'est avant tout une nouvelle approche d'analyse statistique, qui serait plus précise que la précédente car elle prendrait en compte les variations de courbure de la lumière (la lumière est courbée par les phénomènes de gravitation en traversant l'espace), et les effets de la poussière cosmique.

Selon les auteurs de l'étude, nous aurions abordé ce problème de manière simpliste jusqu'ici. Une méthode plus raffinée nous permet de nous représenter le cosmos de manière plus adéquate.

Pourtant, il existe d'autres preuves de l'accélération de l'expansion de l'univers. Par exemple, les observations du fond diffus cosmologique indiquent que la matière ne contribue qu'en petite partie à la densité énergétique totale de l'univers ; or l'énergie sombre vient à merveille remplir ce petit vide théorique. De plus, la formation de la structure dans le début de l'univers semble suggérer que l'expansion de l'univers n'est pas constante depuis le Big Bang, et qu'elle a sans doute été beaucoup moins rapide par le passé.

Le débat fait rage dans la communauté scientifique, et si l'existence de l'énergie sombre doit être réduite à néant, ce ne sera probablement pas avant plusieurs années. Il faut avouer qu'on l'aime bien, ici, chez Motherboard. Sans doute son petit côté Star Wars.