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L’expansion de l’univers s’accélère-t-elle ?

 
TEMPS DE LECTURE ESTIMÉ : 4 MINUTES
 
Par Amira Val Baker, astrophysicienne à la RSF, publié le 20 janvier 2020.

 

Une nouvelle étude remet en question le modèle cosmologique standard et suggère que l’Univers n’est pas en expansion accélérée.

Le modèle cosmologique standard affirme que l’Univers est isotrope sans direction préférée et sans cadre de référence préféré ; c’est-à-dire que nous ne sommes pas « à part » et que notre point d’observation dans l’Univers n’est pas « spécial ».
 
Dans ce cadre de référence, les données récoltées de nos observations nous ont amené à conclure que 70% de l’Univers est en expansion accélérée, et que cette force d’accélération est due à une force inconnue, appelée « énergie noire ». On pense aujourd’hui que cette « énergie noire » serait en fait due aux fluctuations quantique de l’énergie du vide quantique.
Cependant, une nouvelle étude d’une équipe de scientifiques européens a exploré ces idées plus en profondeur. Ils ont voulu savoir ce qu’il se passerait s’ils mesuraient le paramètre de décélération – la mesure de l’accélération cosmique – depuis notre propre cadre de référence « réel ».
 
L’expansion de l’Univers est mesurée en fonction de la constante de Hubble, qui est actuellement mesurée par 2 méthodes différentes :- La première consiste à regarder le commencement de l’univers à travers l’observation du fond diffus cosmologique (CMB) - La seconde consiste à se concentrer sur notre univers local en observant les lumières émise par les galaxies, les variables des Céphéides et/ou les Supernova de Type 1a.

C’est cette dernière méthode qui a conduit à la conclusion que l’Univers était en expansion accélérée, et qui a valu le Prix Nobel de Physique à Adam Reiss, Brian Paul Schmidt et Saul Permutter, en 2011.

Cependant, dans chacun des deux cas, les mesures sont prises dans le cadre de référence du même modèle cosmologique, lequel présume que l’univers est isotrope et homogène. Cette présupposition est contredite par la distribution non-homogène des galaxies et le manque de corrélations sur des échelles angulaires larges.
 
La seule confirmation de cette hypothèse provient d’études de l’Univers primordial à travers l’observation des fluctuations de température dans les radiations du CMB. Il a alors été suggéré que cet univers homogène et isotrope n’existe seulement qu’à plus grande échelle, bien que cela doit toujours être confirmé.

L’équipe a donc décidé d’étudier ce qu’il se passerait s’ils retiraient cette hypothèse de leur analyse et qu’ils mesuraient l’expansion dans notre propre cadre de référence héliocentrique.

 
« En l’absence d’indications de convergence avec l’horizon du CMB, cette hypothèse est injustifiée car il est très possible que le flux des masses observées s’étire à de bien plus grandes échelles »
 
- Jacques Colin, Roya Mohayaee, Mohammed Rameez et Subir Sakar.
 
 
Utilisant la nouvelle base de données du catalogue Joint Lightcurve Analysis sur les supernova, ils ont été capable de retirer le décalage vers le rouge de 740 Supernova de Type 1a. Afin de passer du cadre de référence héliocentrique au cadre de référence du fond diffus cosmologique, les décalages vers le rouge sont généralement corrigés pour des vitesses « particulières » - c’est-à-dire des vitesses relatives à un cadre de référence au repos. Dès lors, pour obtenir le décalage vers le rouge depuis notre cadre de référence –héliocentrique - ces corrections ont été annulées.
 
Curieusement, les résultats ont montré que l’accélération est un effet relativement local avec une composante dipolaire significative dirigée le long de la directions dans laquelle nous nous déplaçons (en accord avec le CMB).
 
Cette composante dipolaire, en alignement avec le moment dipolaire du fond diffus cosmologique, infirme l’hypothèse de l’isotropie. Il se pourrait donc que l’accélération cosmique déduite de l’observation des supernova n’est pas due à l’énergie noire mais plutôt à notre position d’observateurs inclinés nous déplaçant dans un flux de masses cosmiques…

 

La RSF en perspective :

Tout dans l’univers – incluant l’univers lui-même- est engagé dans une danse continuelle d’expansion, de contraction et de rotation. Cela est vrai des plus petits systèmes ; des particules fondamentales, jusqu’aux étoiles, aux galaxies et enfin à l’Univers lui-même.
 
Selon notre point de vue, ces différents systèmes apparaîtront comme des systèmes cohérents, eux-mêmes intégrés dans d’autres systèmes plus grands, ou comme des régions en apparence chaotiques.
 
Donc, bien que l’Univers soit en expansion, il pourrait paraître en accélération ou en décélération selon l’échelle d’observation et le point de vue de l’observateur.
 
 
 
 
 
Article traduit par Hugo Charles et relu et corrigé par Olivier Thomas
 
 
 
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