Pendant des années, les scientifiques ont cru que l’expansion de l’univers était non seulement en cours, mais aussi accélérée – un phénomène attribué à une force mystérieuse appelée énergie noire, qui a valu un prix Nobel en 2011. Cependant, une nouvelle étude menée par des chercheurs sud-coréens a remis en question cette vision de longue date, suggérant que l’expansion pourrait plutôt « ralentir », suscitant un débat considérable au sein de la communauté scientifique.
Le modèle standard et les supernovae de type Ia
Depuis le Big Bang il y a 13,8 milliards d’années, l’univers est en expansion. Les observations de supernovae de type Ia – les restes explosifs d’étoiles naines blanches – ont fourni des preuves cruciales à l’appui de cette expansion, en particulier de sa nature accélérée. Ces supernovae sont souvent appelées « bougies standards » car on pense qu’elles ont une luminosité constante, permettant aux astronomes de mesurer avec précision les distances dans l’immensité de l’espace.
Un biais d’âge potentiel dans la luminosité des supernovas
Young-Wook Lee de l’Université Yonsei et son équipe proposent désormais une interprétation différente. Leur analyse de 300 galaxies hôtes suggère que la luminosité des supernovae lointaines de type Ia varie considérablement en fonction de l’âge des étoiles au sein de ces galaxies. Actuellement, les astronomes supposent généralement que les supernovae plus faibles que prévu sont la preuve d’une expansion accélérée. Cependant, l’équipe de Lee affirme que cette apparente obscurité pourrait être due à un « biais lié à l’âge », donnant l’impression que l’univers se développe plus rapidement qu’il ne le fait réellement. Si ce biais est pris en compte, l’expansion accélérée disparaît.
Les découvertes de l’équipe de Lee indiquent que l’expansion de l’univers pourrait avoir commencé à ralentir il y a 1,5 milliard d’années et pourrait même s’inverser à l’avenir – un scénario connu sous le nom de « grande crise ». Cela impliquerait l’effondrement de l’univers sur lui-même, conduisant potentiellement à un Big Bang inversé. Auparavant, la possibilité d’une « crise majeure » était considérée comme improbable, mais les recherches de Lee introduisent une nouvelle perspective.
Scepticisme et contre-arguments
Adam Riess, un autre lauréat du prix Nobel 2011, exprime son profond désaccord avec les affirmations de Lee. Il souligne les travaux antérieurs du même groupe en 2020 qui ont finalement été réfutés. Riess note que l’étude actuelle répète en grande partie les arguments précédents avec des changements minimes, ajoutant que déterminer l’âge des étoiles à de grandes distances est intrinsèquement difficile, en particulier lorsqu’on s’appuie sur un âge moyen dérivé de la galaxie hôte.
Mark Sullivan, de l’Université de Southampton, reconnaît que l’âge affecte effectivement la luminosité des supernovas, mais souligne que ces effets sont déjà pris en compte dans les mesures actuelles de l’énergie noire. “Je suis très sceptique sur le fait que cela conduira à un univers en décélération”, déclare Sullivan.
Observations futures et mystère de l’énergie noire
L’observatoire Vera C. Rubin au Chili est sur le point d’augmenter considérablement le nombre de supernovae de type Ia observées, offrant ainsi une « carte » beaucoup plus détaillée de l’histoire de l’expansion de l’univers. Cela contribuera à soutenir ou à réfuter les conclusions de Lee.
Quel que soit le résultat concernant le taux d’expansion, la nature de l’énergie noire reste l’un des plus grands mystères de la physique moderne. Les résultats récents de l’enquête sur les instruments spectroscopiques de l’énergie sombre suggèrent que l’énergie noire n’est peut-être pas une force constante, mais pourrait plutôt changer avec le temps. Cela ne signifierait pas nécessairement que l’univers décélère, mais cela impliquerait que le taux d’expansion a varié au cours de l’histoire cosmique.
“L’aiguille indique bien plus que l’énergie noire est une sorte de chose dynamique, et non une constante cosmologique”, explique Ed Macaulay de l’Université Queen Mary de Londres. “Je pense que c’est une question vraiment intéressante.”
Le débat entourant l’expansion de l’univers met en lumière le processus continu de recherche et de perfectionnement scientifique. Alors que les preuves actuelles penchent vers une expansion accélérée tirée par l’énergie noire, de nouvelles recherches introduisent des possibilités alternatives convaincantes, conduisant finalement à une compréhension plus profonde de notre cosmos.
