L’univers local pourrait s’étendre plus vite que jamais, mais cette théorie n’a pas de sens
De nouvelles recherches(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) soutenues par les projets H1PStars et UniverScale, financés par l’UE, ont permis d’obtenir l’une des mesures les plus précises à ce jour de la vitesse d’expansion de l’univers. Cependant, au lieu d’élucider un mystère cosmologique, ce résultat ne fait que l’approfondir.
La précision grâce à un cadre unifié
Jusqu’à présent, les astronomes ont tenté de mesurer le taux d’expansion de l’univers en adoptant deux stratégies totalement différentes. L’une d’entre elles consiste à mesurer les distances entre les étoiles et les galaxies dans l’univers afin de calculer la vitesse à laquelle les corps cosmiques s’éloignent les uns des autres. L’autre utilise les mesures du fond diffus cosmologique (le faible rayonnement issu du Big Bang qui remplit tout l’espace de l’univers observable) pour prédire ce que serait le taux d’expansion aujourd’hui selon le modèle cosmologique standard. Les deux méthodes devraient aboutir à la même réponse, mais ce n’est pas le cas. La première indique systématiquement un taux d’expansion plus rapide d’environ 73 km par seconde et par mégaparsec, tandis que la seconde donne un taux plus lent de 67 ou 68 km. Cette différence, que l’on rencontre de manière persistante dans de nombreuses études et qui est connue sous le nom de tension de Hubble, peut sembler dérisoire, mais elle est trop importante pour être attribuée à une incertitude statistique. Pour parvenir à une plus grande précision, une équipe internationale de chercheurs a combiné des décennies d’observations dans un cadre unique et unifié. Dirigée par la H0 Distance Network Collaboration, cette initiative a permis d’obtenir la mesure directe la plus précise à ce jour du taux d’expansion de l’univers local. Son étude, publiée dans la revue «Astronomy & Astrophysics», fait état d’une constante de Hubble de 73,50 ± 0,81 km par seconde et par mégaparsec, soit une précision d’un peu plus de 1 %. «Il ne s’agit pas seulement d’une nouvelle valeur de la constante de Hubble, il s’agit d’un cadre communautaire qui rassemble des décennies de mesures indépendantes de la distance, de manière transparente et accessible», indique la collaboration dans un récent communiqué de presse sur EurekAlert(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). Les différentes techniques utilisées pour mesurer les distances cosmiques, qui se chevauchent, comprennent l’observation d’étoiles variables céphéides pulsantes, d’étoiles géantes rouges qui brillent d’un éclat connu, de supernovæ de type Ia et de certains types de galaxies. Cette approche a permis aux chercheurs de recouper les mesures et de parvenir au même résultat global, renforçant ainsi la confiance dans le taux d’expansion mesuré localement.
Que signifie donc la tension de Hubble?
«Ces travaux éliminent efficacement les explications de la tension de Hubble qui reposent sur une seule erreur négligée dans les mesures de la distance locale», observent les chercheurs. «Si la tension est réelle, comme le suggèrent les preuves de plus en plus nombreuses, elle pourrait indiquer une nouvelle physique au-delà du modèle cosmologique standard.» Les implications sont considérables. Le taux d’expansion plus lent dérivé de l’univers primitif est basé sur le modèle cosmologique standard, qui décrit l’évolution de l’univers depuis le Big Bang. Si ce modèle est incomplet, s’il manque des détails sur l’énergie noire, les nouvelles particules ou les changements dans la gravité, ses prédictions concernant le taux d’expansion actuel seront affectées. Dans ce cas, la tension de Hubble n’est peut-être pas une simple erreur de mesure, mais plutôt la preuve qu’il manque quelque chose à notre modèle de l’univers. En d’autres termes, les scientifiques pourraient être amenés à revoir les règles de fonctionnement de l’univers. Le projet H1PStars (Measuring Hubble’s Constant to 1% with Pulsating Stars) s’est achevé en mars 2026. UniverScale (Sub-percent calibration of the extragalactic distance scale in the era of big surveys) prendra fin en octobre 2027. Pour plus d’informations, veuillez consulter: projet H1PStars projet UniverScale
