Posté par Adrien le Mercredi 21/07/2021 à 09:00

Mesurer l’expansion de l’Univers

Les astronomes sont tous d’accord: notre univers est en expansion. Cependant, les méthodes pour mesurer la vitesse de ce phénomène ne seraient pas encore au point, croient certains scientifiques.


Comme le souligne l’astronome Phil Plait sur son blogue Bad Astronomer, tout semble indiquer que les galaxies s’éloignent de nous. Les scientifiques ont également remarqué que plus elles sont loin, plus cet éloignement se fait rapidement. En divisant la vitesse à laquelle une galaxie s’éloigne par la distance qui nous en sépare, on peut d’ailleurs mesurer la constante de Hubble qui nous informe sur la vitesse d’expansion de l’Univers.

Deux approches permettent de calculer cette constante. La première consiste à regarder vers les confins de l’Univers en étudiant le rayonnement de fond cosmologique qui correspond au rayonnement électromagnétique émis à la suite du Big Bang. La deuxième s’intéresse plutôt à des objets près de nous, les galaxies.

L’intérêt d’avoir deux méthodes est que l’une mesure ce qui se passait au début de l’univers alors que l’autre nous informe sur l’expansion plus récente. Le problème: la valeur de la constante de Hubble n’est pas la même selon l’approche utilisée.

Les galaxies et la Terre

Mesurer la distance des galaxies n’est toutefois pas simple. En général, les astronomes se fient à certaines étoiles qui s’y trouvent et dont on connaît bien la brillance. Les céphéides en particulier sont utiles, car leur éclat varie de façon très régulière. Puisque la brillance d’une étoile diminue au fur et à mesure qu’on s’en éloigne, on peut déduire sa distance de la Terre en comparant l’intensité de la lumière qu’on observe à celle attendue.

Selon une astronome de l’Université de Chicago, Wendy Freedman, cette méthode ne serait toutefois pas aussi exacte qu’on le pensait. Elle est arrivée à cette conclusion en comparant celle-ci à une autre méthode qui utilise un type différent d’étoiles, les géantes rouges.

Selon ses résultats, ces deux méthodes très similaires offrent des résultats assez proches pour la vitesse des galaxies à proximité de la Terre, mais les données divergent pour les galaxies plus éloignées. Ces deux méthodes ne seraient donc pas au point et ne donneraient pas une idée juste de la constante de Hubble, estime la chercheuse.

Remettre en question la physique ?

Les incohérences entre les mesures de la constante de Hubble représentent un problème important pour les astronomes. En effet, ils doivent pouvoir déterminer si celles-ci sont le résultat d’une erreur technique ou d’un phénomène physique réel. En effet, dans ce dernier cas, cela signifierait que l’expansion de l’Univers s’accélère et qu’il faut repenser les lois actuelles de la physique.

Toutefois, selon Wendy Freedman, avant d’en arriver là, il est préférable de s’assurer que nous pouvons nous fier à nos instruments de mesure. L’astronome souligne d’ailleurs que les mesures du rayonnement cosmique sont beaucoup plus précises que celles obtenues en mesurant la distance des galaxies. Il serait donc important de raffiner ces méthodes avant de sauter aux conclusions.
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