Monde de la physique : la constante de Hubble reste un mystère

La constante de Hubble cause des maux de tête aux astronomes depuis une décennie. Il vous indique la vitesse à laquelle l’univers s’étend – mais selon la méthode que vous utilisez pour le déterminer, vous obtenez deux réponses différentes. Désormais, les mesures du télescope spatial James Webb confirment les observations antérieures du télescope Hubble avec une plus grande précision. Une erreur de mesure peut donc être exclue comme cause de la déviation explosive, rapporte une équipe de recherche dans la revue spécialisée « Astrophysical Journal ».

En principe, la constante de Hubble peut être déterminée de deux manières différentes. D’une part, l’expansion de l’univers se reflète dans le rayonnement de fond cosmique, un vestige du rayonnement du Big Bang. À partir des fluctuations spatiales de ce rayonnement, les chercheurs peuvent déduire de quoi l’espace est constitué – principalement de matière noire et d’énergie noire – et à quelle vitesse il se dilate. Cette approche aboutit à une valeur de 67 kilomètres par seconde par mégaparsec pour l’expansion du cosmos. Cela signifie qu’une distance d’un mégaparsec dans l’espace – l’équivalent de 3,26 millions d’années-lumière – s’étend de 67 kilomètres chaque seconde.

Alternativement, la constante de Hubble peut également être déterminée directement : il s’agit de mesurer la vitesse à laquelle les galaxies s’éloignent actuellement de nous. Les meilleures mesures du télescope Hubble à ce jour ont livré une valeur nettement supérieure au résultat de l’autre méthode, à savoir 73 kilomètres par seconde par mégaparsec. Les experts appellent également l’écart de ces deux valeurs la tension de Hubble.

La tension de Hubble demeure

Adam Riess de l’Université Johns Hopkins aux États-Unis et son équipe ont analysé les données d’observation de 16 galaxies du télescope James Webb afin de déterminer également directement la constante de Hubble. À partir de là, ils ont déterminé une valeur de 72,6. A titre de comparaison : pour les mêmes galaxies, les données du télescope Hubble donnent un résultat de 72,8.

Selon les scientifiques, cela concorde bien en termes de précision des mesures. Alors que les chercheurs pouvaient auparavant espérer qu’il y avait une erreur systématique négligée dans les mesures de Hubble, les données du télescope James Webb détruisent désormais cette hypothèse. L’équipe de recherche conclut qu’il doit y avoir une autre cause à la tension de Hubble, à savoir les différents résultats des différentes méthodes.

“L’écart entre le taux d’expansion observé et les prédictions du modèle cosmologique standard suggère que notre compréhension de l’univers est incomplète”, poursuit Riess. Il se peut qu’un processus jusqu’alors inconnu entraîne l’expansion de l’univers au-delà du modèle cosmologique standard.