La mort d'étoiles pourrait éclaircir la question de l'énergie noire de l'Univers

L’expansion lente de l’univers jeune confirme les premières théories d’Einstein

Le « Hubble Space Telescope » de la NASA a détecté une émission de lumière provenant de l’explosion d’une étoile, la plus lointaine jamais « vue » de la Terre. Il s’agit donc d’un phénomène de type supernova, une explosion qui a eu lieu alors que l’Univers était encore « jeune », et qui pourrait nous apporter quelques éclaircissements sur un mystère d’échelle cosmique.

Cette explosion stellaire est extraordinaire non seulement en raison de sa détection à une distance incroyable de la terre (10 milliards d’années lumière), mais aussi parce sa découverte conforte l’hypothèse de l’existence d’une mystérieuse « énergie noire » dans l’univers. Ce concept d’énergie noire, qui serait à l’origine de la répulsion des galaxies à une vitesse toujours croissante, fut proposé, puis abandonné, par Albert Einstein à l’aube du siècle précédent (voir ci dessous).

Cette supernova « record » apparaît comme étant relativement brillante, une conséquence de la réduction de la vitesse d’expansion de l’univers dans le passé (au moment ou la supernova a explosé) suivi d’une accélération ultérieure, très « récente ». La raison en serait que l’expansion ralentie de l’univers aurait permis aux galaxies de rester positionnées proches les unes des autres, et aurait donc rendu les objets qui les constituent plus brillants parce que plus proches. « Il y a longtemps, c’est à dire lorsque la lumière a été émise par la supernova, l’univers apparaissait ralentir en raison de l’attirance mutuelle des masses qui constituaient cet univers », dit Adam Riess, du Space Telescope Science Institute. « Des milliards d’années plus tard, alors que des supernovae plus récentes continuent d’émettre de la lumière, l’univers semble avoir accéléré, s’étirant, et éloignant les galaxies les unes des autres, rendant ainsi ces objets célestes moins lumineux ».

La découverte faite au moyen de Hubble renforce donc l’hypothèse qui prédit que l’expansion de l’univers aurait commencé seulement récemment à s’accélérer. Cette découverte a été faite voici trois ans environ, par mesure de lumière émise lors d’explosion de supernovae proches, lumière qui apparaissait “faible”, suggérant un accroissement des distances rapides, donc une expansion accélérée de l’univers. Plusieurs explications furent proposées alors, incluant celle dite « de l’énergie noire » ou de la « masse noire ». La découverte faite autour de la supernova très distante est en faveur de cette dernière hypothèse, en fournissant la première preuve que la gravité a considérablement ralenti l’expansion de l’Univers après le big bang, et que la force répulsive liée à « l’énergie noire » n’a pu que bien après, vaincre l’effet de la gravité.

Voilà environ un siècle, la loi de la relativité générale d’Einstein laissait supposer que l’univers s’effondrerait sous l’effet permanent de la gravité. Cependant, comme d’autres scientifiques de cette époque, Einstein supposait que l’univers était par essence statique. Pour que ses calculs coïncident avec ses hypothèses, il ajouta à ceux-ci un paramètre qu’il appela la “constante cosmologique”, d’effet gravitationnel répulsif. Il n’avait alors aucune idée quant à son existence réelle et à sa nature. Quelques temps après, l’astronome Edwin Hubble fit la célèbre découverte de l’expansion de l’univers. Il suggéra alors que l’univers ralentirait son expansion sous l’effet de la gravité pour s’arrêter, puis s’effondrer, ce qui conduisit Einstein à dire, plus tard, que sa proposition de “constante cosmologique” avait été la plus grande gaffe de sa carrière. Il apparaît maintenant que Einstein pourrait pourtant avoir eu raison, après tout. La source de répulsion gravitationnelle pourrait être quelque chose en rapport avec cette constante cosmologique - aussi connue sous le terme d’énergie du vide quantique - un « monde souterrain », sub-atomique, présent dans tout l’espace. Ou peut être s’agit-il de quelque chose d’inattendu, et de complètement nouveau...

L’image provient de http://oposite.stsci.edu/pubinfo/pr/2001/09

Repris pour l’essentiel de http://ftp.hq.nasa.gov/pub/pao/pressrel/2001/01-058.txt

Yves

Mai 2001

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