Supernova. Image: NASA/CXC/Texas
Pour mesurer les vitesse d’expansion de l’Univers, les cosmologistes utilisent des étoiles étalons appelées « chandelles standards ». De quoi s’agit-il?
Les étoiles meurent parfois en rendant service à la science. C’est le cas des supernovæ de type Ia, grâce auxquelles on a découvert que l’expansion de l’Univers accélérait.
Ces explosions se produisent dans des systèmes d’étoiles doubles, lorsqu’une étoile très vieille atteint 1,44 fois la masse de notre Soleil en « avalant » son étoile compagne. Le scénario est toujours le même, si bien que la luminosité du cataclysme est constante. C’est pourquoi les astronomes utilisent ces événements (plutôt rares) comme des « chandelles standards ». Comme ils connaissent exactement leur intensité lumineuse, ils peuvent en déduire la distance : plus le flash est fort, plus la supernova est proche.
Pour « calibrer » ces chandelles, notons qu’ils utilisent d’autres phares cosmiques, les céphéides, qui sont des étoiles plus proches dont la luminosité « pulse » – la fréquence de ces pulsations permettant de déterminer l’éclat intrinsèque de l’étoile. En étudiant par ailleurs le décalage vers le rouge du rayonnement de toutes ces lanternes, on peut estimer l’ampleur de la dilatation du cosmos. Le verdict, en 1998, fut sans appel : les supernovæ les plus lointaines étaient moins brillantes, donc plus distantes, que ce à quoi les chercheurs s’attendaient en cas de décélération de l’expansion. Celle-ci s’accélérait plutôt.