Nous avons précédemment vu, par le biais de nos articles, quelles étaient les preuves scientifiques en faveur à l’expansion de l’univers. Par conséquent, la communauté scientifique a vu sa vision universelle évoluer d’un état statique à celui d’un univers en expansion continuelle et notamment exponentielle.
Grâce aux observations de l’astronome américain, Edwin Hubble, en 1929, il a été conclu, via l’étude du spectre de lumière émis par différents astres, que les galaxies s’éloignaient les unes des autres. Ce point décisif a apporté deux déductions ; l’univers avait un commencement (Big Bang) et que l’univers s’élargissait constamment.
Ensuite, surviennent plusieurs questionnements à ce propos. L’univers va-t-il s’élargir indéfiniment ? Ou bien, à un moment donné par le biais de la gravité, il finira par ralentir, stagné et peut-être même se contracter de nouveau pour revenir à la case de départ (théorie du Big Crunch).
L’expansion de l’univers “constante” ou “accélérée”
Durant les dernières décennies du 20e siècle, deux équipes de scientifiques ont entrepris de mesurer la décélération cosmique (à quel point l’expansion de l’Univers ralentit).
Pour leur travail, ils ont étudié des supernovae de type 1a, mesuré leurs distances et calculé la vitesse à laquelle ils s’éloignent de nous. Remarquablement, les équipes ont découvert que, contrairement à leurs hypothèses, l’expansion ne ralentit pas.
Ce qui a été observé c’est que les galaxies les plus éloignées semblent s’éloigner de nous de plus en plus vite à mesure que leur distance de la Terre augmente. Cela a conduit à une conclusion irréfutable: l’expansion de l’Univers s’accélère.
Toutefois, d’après une étude récente basée sur un échantillon beaucoup plus large, il s’est avéré que, certes, l’univers est en expansion mais à une allure constante.
Il est à noter que ce n’est pas les bords de l’Univers qui s’éloignent les uns des autres. Chaque portion d’espace s’étire. Alors que la lumière et la matière ont une vitesse maximale, le tissu de l’espace-temps lui-même n’obéit pas à la contrainte physique. L’univers peut donc s’étendre plus rapidement que la lumière elle-même; les objets les plus éloignés de nous s’éloignent plus rapidement de nous, car il y a plus d’espace entre nous qui s’étire.
Mais ce n’est que la partie émergée de l’iceberg, tout ce que nous observons fait partie de l’univers observable, ce qui ne reflète en rien l’immensité réelle de l’univers lui-même.
L’univers ténébreux
L’univers observable est la région sphérique qui englobe tout ce qui peut actuellement être détecté depuis la Terre. On dit que tout ce qui existe au-delà des limites de détection se trouve dans l’Univers non observable – sa lumière n’est pas encore arrivée sur terre à cause de la grande distance qu’elle doit parcourir.
Étant donné que la lumière a une vitesse maximale, la lumière des objets à une distance suffisante pourrait théoriquement encore être sur son chemin, encore à voir.
Maintenant, si l’expansion de l’Univers ne s’accélérait pas, avec suffisamment de temps, nous pourrions finalement tout voir dans le cosmos. Ce qui pourrait être le cas, s’il s’avère que l’étude déjà mentionnée basée sur un large échantillon cosmique est correcte. Les auteurs de cette recherche ont bien entendu souligné qu’il devrait y avoir plus de recherche pour confirmer leur conclusion, vu l’impacte qu’une telle déduction engendrerait.
Dans le cas où l’expansion serait accélérée, les régions de l’espace suffisamment éloignées de la Terre s’éloignent de nous plus rapidement que la vitesse de la lumière. Cela ne semble pas trop alarmant, jusqu’à ce que vous méditiez sur ce concept et vous réaliserez alors que la lumière de ces régions du cosmos ne pourra jamais nous atteindre.
À l’heure actuelle, si un photon quittait notre planète et commençait à voyager dans le cosmos, il ne serait jamais en mesure d’atteindre une zone de l’espace à plus de 15 milliards d’années-lumière, car l’espace au-delà de ce point augmente plus rapidement que la vitesse de la lumière.
En fin de compte, cela signifie que, même si nous partions aujourd’hui et voyagions à la vitesse de la lumière, nous ne pourrions atteindre que 3% du nombre total de galaxies dans notre univers observable. Les 97% restants seront à jamais hors de notre portée, ce qui serait également le cas si la vitesse d’expansion universelle est constante.
Et donc, qu’en est-il de la vitesse d’expansion ? Constante ou accélérée ?
La découverte de l’allure accélérée de l’expansion universelle a fait naître plusieurs concepts, dont la matière sombre afin d’expliquer cette découverte bouleversante et qui, d’ailleurs, a valu le prix nobel de la physique en 2011 pour l’équipe auteure de cette prouesse.
Naturellement, ce fait a rapidement été accepté comme un pilier à part entière de la physique. Cependant, en 2016, une autre équipe a fait une observation plus que surprenante basée sur un échantillon de 740 supernovas (un échantillon dix fois plus large qu’auparavant). D’après les résultats qu’ils ont obtenus, il a été fortement suggéré que l’expansion de l’univers serait, en réalité, constante.
La reproductibilité des résultats est prépondérante dans toutes les branches scientifiques, s’il s’avère que les résultats sont corrects ça aurait un bouleversement conséquent sur la communauté scientifique.
Maintenant, pour être clair, ce n’est qu’une étude, et c’est une grande affirmation extrêmement controversée selon laquelle une découverte lauréate d’un prix Nobel est fondamentalement erronée. (Parce qu’il est clair que les prix Nobel ne sont pas attribués à la légère.)
Même si les faits et observations penchent vers l’expansion constante, d’autres recherches devraient être effectuées afin de trancher sur cette question d’une haute importance en cosmologie.
Références :
https://www.cfa.harvard.edu/~dfabricant/huchra/hubble/
https://hubblesite.org/science
https://www.nobelprize.org/uploads/2018/06/popular-physicsprize2011.pdf
https://www.bbc.com/news/science-environment-15165371
https://www.nature.com/articles/srep35596
https://arxiv.org/abs/1605.09511
