Mystère autour de l’accélération de l’expansion de l’Univers

Publié le jeudi 11 janvier 2018 à 12 h 21

Représentation artistique de l’expansion de l’Univers.
Représentation artistique. L’expansion de l’Univers s’est accélérée dans les milliards d’années qui ont suivi le big bang. Photo : NASA

Un écart mathématique dans différents calculs du taux d’expansion de l’Univers est jugé « assez grave » et indiquerait peut-être même l’existence d’un phénomène physique inconnu, affirme le Pr Adam Riess, Prix Nobel de physique en 2011.

Radio-Canada avec BBC
Un texte d’Alain Labelle

Le scientifique américain a établi en 1998, avec ses collègues Saul Perlmutter et Brian Schmid, que l’Univers est en expansion à une vitesse qui accélère constamment. Le trio a reçu le prix Nobel pour souligner cette découverte.

Or, de récentes études laissent penser qu’une incohérence détectée antérieurement ne disparaît pas. En entrevue à la BBC, le Pr Riess a expliqué qu’un phénomène inconnu en est peut-être à l’origine, ce qui pourrait éventuellement mener à une découverte majeure en physique.

La différence est constatée lorsque les physiciens comparent les mesures précises du taux d’accélération obtenues de différentes façons.

Le saviez-vous?

Des astrophysiciens britanniques ont estimé en 2016 qu’il existait pas moins de 2000 milliards de galaxies dans l’Univers. Il existe des milliards d’étoiles entourées de milliards de planètes dans ces galaxies.

Le big bang est l’explosion initiale qui a mené à la création de l’Univers il y a 13,8 milliards d’années.
Le big bang est l’explosion initiale qui a mené à la création de l’Univers il y a 13,8 milliards d’années. Photo : NASA

La constante de Hubble

L’unité de mesure utilisée pour décrire l’expansion de l’Univers est la constante de Hubble, un nom donné en l’honneur de l’astronome Edwin Hubble, mais surtout du télescope spatial qui porte son nom et qui a permis d’établir la constante. Le Pr Riess a d’ailleurs utilisé la Wide Field Camera 3 du télescope Hubble pour affiner ses mesures de la constante.

«Nous avons obtenu 73,24 [kilomètres par seconde et par mégaparsec]. Ce n’est pas très différent de ce que les autres ont obtenu en mesurant la constante de Hubble. Mais ce qui est différent, c’est que l’incertitude [qu’il y a erreur] est beaucoup moins grande.»

—Le Pr Adam Riess

Autrement dit, la présence d’une incohérence est de plus en plus probable.

Le Pr Adam Riess a présenté ses récents travaux lors du congrès annuel de la société américaine d’astronomie qui se tenait à Washington.

Des hypothèses

Selon lui, ses récentes analyses laissent à penser que l’Univers est actuellement en expansion 9 % plus rapidement que le montraient les modèles. Un résultat pour le moins « remarquable », selon lui.

L’une des raisons qui pourraient expliquer le décalage entre les différentes techniques de mesure pourrait être la présence d’un phénomène physique inconnu, comme l’ajout d’une nouvelle particule, appelée neutrino stérile, au modèle standard de la théorie des particules.

Celle-ci représenterait un quatrième type de neutrinos. Toutefois, si les trois autres sont bien connus des physiciens, les tentatives de détection du quatrième n’ont toujours pas abouti à ce jour.

Une autre explication pourrait se trouver dans le comportement de l’énergie noire qui se comporterait différemment maintenant par rapport au balbutiement de l’Univers.

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