Une étude menée par des astronomes à l’aide des télescopes spatiaux James Webb et Hubble a apporté des éclaircissements cruciaux sur l’une des énigmes les plus déconcertants de la physique : la tension de Hubble. Cette découverte remet en question nos connaissances fondamentales sur l’expansion de l’Univers et pourrait potentiellement redéfinir notre compréhension de la cosmologie.
Qu’est-ce que la tension de Hubble ?
Imaginons l’Univers comme un gâteau aux raisins qui gonfle dans le four. Les raisins sont les galaxies et à mesure que le gâteau (l’univers) se dilate, les raisins s’éloignent les uns des autres. Depuis longtemps, les scientifiques essaient de mesurer à quelle vitesse ce « gâteau » grandit pour mieux comprendre l’histoire et le destin de l’Univers.
La « tension de Hubble » est un terme que les astronomes utilisent pour décrire un mystère assez déroutant qui concerne la vitesse à laquelle l’univers se dilate. Imaginez deux groupes d’amis mesurant la taille du gâteau à différents moments de sa cuisson en utilisant des méthodes différentes. L’un regarde combien le gâteau a gonflé en se basant sur la taille des bulles d’air (comparable à l’étude du rayonnement laissé par le Big Bang, appelé le fond diffus cosmologique), tandis que l’autre groupe mesure à quelle vitesse les raisins s’éloignent les uns des autres en utilisant une règle (comparable à observ**er des étoiles spécifiques appelées céphéides pour voir comment l’Univers se dilate).
Vous vous attendriez alors à ce que ces deux groupes arrivent à une conclusion similaire sur la vitesse de la dilatation du gâteau. Or dans l’Univers, les mesures ne correspondent pas. L’une des « règles » suggère en effet que l’Univers se dilate à une certaine vitesse, tandis que l’autre indique une vitesse différente. C’est comme si selon l’endroit d’où vous regardez dans l’Univers ou la méthode que vous utilisez, le cosmos semble se dilater à des vitesses différentes.
Le télescope James Webb confirme
Ces observations ont semé la confusion parmi les scientifiques, car selon notre compréhension actuelle, la vitesse de dilatation devrait être uniforme, peu importe où ou comment nous mesurons. Cette incohérence suggère que notre compréhension de l’Univers, y compris des concepts fondamentaux comme la matière noire, l’énergie noire et même les lois de la gravité, pourrait donc avoir besoin d’être revue.
Les premières mesures de cette tension, réalisées par le télescope spatial Hubble en 2019, ont été confirmées et renforcées par des observations encore plus précises du télescope spatial James Webb en 2023. Dans le cadre de ces travaux, les astronomes ont observé un plus grand nombre d’étoiles céphéides dans cinq galaxies différentes, situées à des distances allant jusqu’à 130 millions d’années-lumière de la Terre. Ces observations ont montré de manière convaincante que comme dit plus haut, l’Univers semble s’étendre à des vitesses différentes selon l’endroit où l’on se trouve pour observer.
Auparavant, les chercheurs avaient tenté d’expliquer cette disparité en envisageant diverses hypothèses, notamment une erreur de mesure. Ici, les observations effectuées par le télescope spatial James Webb excluent donc la possibilité d’une erreur de mesure. En fin de compte, cette étude apporte donc des preuves solides de l’existence de la tension de Hubble et souligne l’importance de poursuivre les recherches dans ce domaine. Ces découvertes pourraient conduire à une révision majeure de nos modèles cosmologiques et à une meilleure compréhension de l’Univers dans lequel nous vivons.
Les détails de l’étude sont publiés dans The Astrophysical Journal Letters.
