La vitesse d'expansion de l'univers dépasse toutes les prévisions
Situé à près de 200 000 années-lumière de la Terre, le Grand Nuage de Magellan est une galaxie satellite de la Voie lactée, c'est à dire qu'elle gravite autour de cette dernière. À mesure que la Voie lactée tire sur ses nuages de gaz, ils s'effondrent pour donner naissance à de nouvelles étoiles qui illuminent le Grand Nuage de Magellan de splendides couleurs à la manière d'un kaléidoscope.
Une nouvelle étude vient accentuer le mystère qui plane autour de la constante de Hubble, l'une des valeurs les plus importantes de l'astronomie.
De nouvelles preuves suggèrent que la vitesse actuelle d'expansion de l'univers serait supérieure à celle de ses jeunes années, une différence qui incite les scientifiques à mener des recherches sur les forces cosmiques susceptibles d'entrer en jeu. S'il est confirmé, le taux de variation (9 % plus rapide que prévu) nous contraindrait à repenser certains aspects fondamentaux du cosmos.
Les résultats publiés dans la revue Astrophysical Journal constituent la dernière actualité en date de l'interminable controverse sur la constante de Hubble, qui décrit le taux d'expansion de l'univers à un instant donné.
Ces dernières années, de nombreuses études ont démontré que les mesures de la constante de Hubble d'après le fond diffus cosmologique (la lumière la plus ancienne de l'univers, émise 380 000 ans après le big bang) sont en contradiction avec les estimations faites à partir d'étoiles plus jeunes, par exemple celles de notre Voie lactée, même après avoir pris en compte de mystérieuses forces cosmiques comme l'énergie noire qui accélère l'expansion de l'univers.
« L'univers est en train de dépasser toutes nos prévisions vis-à-vis de son expansion, et c'est très troublant, » déclare l'auteur principal de l'étude Adam Riess, astronome à l'université Johns Hopkins, récompensé en 2011 par le prix Nobel de physique pour avoir aidé à mettre en évidence l'énergie noire aux côtés de Saul Perlmutter et Brian P. Schmidt.
Pour certains, cet écart est dû à la nature incomplète des données, ou à des erreurs non détectées qui faussent les estimations. Cependant, en s'appuyant sur des mesures récentes de nos environs cosmiques réalisées par le télescope spatial Hubble, Riess et ses collègues affirment que l'écart est non seulement réel, mais qu'il est même plus grand qu'il ne l'a jamais été.
Dans la nouvelle étude, l'équipe de Riess évalue la constante de Hubble à une valeur de 74,03 km/s/Mpc (kilomètres par seconde par mégaparsec), plus ou moins 1,42. Un chiffre incohérent avec les meilleures estimations de Planck, l'observatoire spatial mis au point par l'Agence spatiale européenne et auteur des mesures les plus précises à ce jour du rayonnement micro-onde cosmique. Les données de Planck fixent la constante de Hubble à environ 67,4 km/s/Mpc, plus ou moins 0,5. En termes statistiques, la différence entre ces deux résultats est d'environ 4,4 sigma, soit 1 chance sur 100 000 que l'écart soit simplement dû au hasard.
« Pour illustrer, prenez par exemple un enfant de deux ans et mesurez sa taille puis essayez d'estimer la taille qu'il fera lorsqu'il grandira. On peut ensuite attendre qu'il ait grandi pour le mesurer à nouveau, » explique Riess. « S'il dépasse de loin cette extrapolation, on se retrouve face à un véritable mystère. Il y a quelque chose de faux dans notre compréhension de sa façon de grandir. »
CHRONOMÉTRER L'UNIVERS
Le calcul de la constante de Hubble et donc du taux d'expansion de l'univers en fonction des mouvement des étoiles exige deux types de données : à quelle distance se trouve une étoile donnée et à quelle vitesse elle s'éloigne de nous.
Pour mesurer la vitesse d'une étoile, les astronomes traquent les variations dans la lumière émise par cette étoile. Pour mesurer la distance, ils utilisent différents outils allant de la géométrie pure et simple à l'observation minutieuses d'étoiles variables appelées céphéides. La luminosité de ces étoiles augmente et diminue à intervalles réguliers, le rythme de ces pulsations est étroitement lié à la luminosité générale de l'étoile : plus elle est lumineuse, plus ses pulsations sont lentes.
Source : Sites internet