HONOLULU - Une crise de la physique vient peut-être de s'aggraver. En regardant comment la lumière des objets lumineux éloignés est courbée, les chercheurs ont augmenté l'écart entre les différentes méthodes de calcul du taux d'expansion de l'univers.
"Les mesures sont cohérentes avec l'indication d'une crise de la cosmologie", a déclaré Geoff Chih-Fan Chen, cosmologiste à l'Université de Californie, Davis, lors d'un point de presse mercredi 8 janvier lors de la 235e réunion de l'American Astronomical. Société à Honolulu.
Le problème est un nombre connu sous le nom de constante de Hubble. Il a été calculé pour la première fois par l'astronome américain Edwin Hubble il y a près d'un siècle, après avoir réalisé que chaque galaxie de l'univers s'écartait de la Terre à un rythme proportionnel à la distance de cette galaxie de notre planète.
Cela ne signifie pas que la Terre est au centre du cosmos. Au lieu de cela, la découverte a dit aux scientifiques que l'univers est en expansion et qu'il existe une relation directe entre la distance entre deux objets et la vitesse à laquelle ils s'éloignent l'un de l'autre. La constante Hubble a une valeur qui intègre cette connexion vitesse-distance.
Le problème est que, ces dernières années, différentes équipes ont été en désaccord sur la valeur exacte de cette constante. Les mesures effectuées à l'aide du fond micro-ondes cosmique (CMB), un vestige du Big Bang qui fournit un instantané de l'univers infantile, suggèrent que la constante de Hubble est de 46200 mph par million d'années-lumière (ou, en utilisant les unités des cosmologistes, 67,4 kilomètres / seconde par mégaparsec).
Mais en regardant les étoiles pulsantes connues sous le nom de variables de Céphéide, un autre groupe d'astronomes a calculé la constante de Hubble à 50 400 mph par million d'années-lumière (73,4 km / s / Mpc).
L'écart semble faible, mais il n'y a pas de chevauchement entre les valeurs indépendantes et aucune des parties n'a été prête à concéder des erreurs majeures dans sa méthodologie.
La nouvelle mesure, faite par les lentilles H0 en collaboration avec COSMOGRAIL Wellspring (H0LICOW), était une tentative de calculer la constante de Hubble d'une manière complètement nouvelle. (COSMOGRAIL est l'acronyme de Cosmological Monitoring of Gravitational Lenses.)
Cette mesure utilise le fait que des objets massifs dans l'univers déformeront le tissu de l'espace-temps, ce qui signifie que la lumière se pliera lorsqu'elle passera devant eux. Des entités superlumineuses alimentées par un trou noir appelées quasars se trouvent parfois derrière de grandes galaxies de premier plan, et leur lumière est déformée par ce processus de flexion, connu sous le nom de lentille gravitationnelle.
À l'aide du télescope spatial Hubble, l'équipe H0LiCOW a étudié la lumière de six quasars entre 3 milliards et 6,5 milliards d'années-lumière de la Terre. Alors que les trous noirs des quasars engloutissaient la matière, leur lumière vacillait.
La galaxie intermédiaire à lentilles gravitationnelles a courbé la lumière de chaque quasar, et ainsi le scintillement du quasar est arrivé sur Terre à différents moments selon le chemin qu'il a pris autour de la galaxie de premier plan, a déclaré Chen. La durée du délai a fourni un moyen de sonder le taux d'expansion de l'univers, a-t-il ajouté.
H0LiCOW a pu dériver une valeur de la constante de Hubble de 50 331 mph par million d'années-lumière (73,3 km / s / Mpc), extrêmement proche de celle fournie par les variables Cepheid mais assez loin de la mesure CMB.
"La conséquence est que la tension est très vraisemblablement réelle", a déclaré Chen et probablement pas le résultat d'erreurs dans les méthodes de chaque approche.
Il convient de noter que l'année dernière, une autre mesure indépendante de la constante de Hubble, réalisée à l'aide d'étoiles rouges géantes, est arrivée directement entre les deux côtés, calculant une valeur de 47300 mph par million d'années-lumière (69,8 km / s / Mpc).
Néanmoins, a déclaré Chen, les différents nombres sont suffisamment éloignés pour qu'il soit possible qu'il y ait quelque chose de mal dans nos modèles de l'univers. Un nombre croissant de physiciens le reconnaissent, a-t-il ajouté, car les mesures indépendantes ne sont toujours pas d'accord. Les chercheurs devront peut-être trouver une nouvelle physique pour expliquer ce qui se passe.
