Sous l’impulsion du big bang, l’Univers est, depuis sa naissance, en constante expansion. Mais, jusqu’aux années 1990, les cosmologistes pensaient que cette expansion ralentissait peu à peu, « freinée » par la force d’attraction entre toutes les masses du cosmos.
C’est en voulant chiffrer ce ralentissement que deux équipes américaines ébranlent le dogme, en 1998. Alors qu’ils étudient la vitesse d’éloignement de supernovæ, des explosions d’étoiles, les chercheurs calculent que, loin de ralentir, l’expansion de l’Univers s’accélère depuis quelques milliards d’années. Un véritable coup de théâtre !
« Or pour accélérer, que ce soit à vélo ou en voiture, il faut fournir de l’énergie », rappelle la physicienne québécoise Pauline Gagnon dans son livre Qu’est-ce que le boson de Higgs mange en hiver. Cette énergie, une étonnante force répulsive dont on ne sait rien, est appelée, faute de mieux, « énergie noire » ou sombre.
Elle constituerait pas moins de 68 % de l’Univers ! « C’est considéré comme le problème le plus difficile de la physique. Il n’y a actuellement aucune bonne solution théorique pour expliquer l’énergie sombre », soulève Jean-François Arguin, de l’UdeM.
Le problème est d’autant plus épineux que les récentes mesures de la vitesse d’expansion – que l’on appelle « constante de Hubble » – suggèrent que celle-ci pourrait être jusqu’à 10 % plus élevée que ce qu’on pensait.
« On ne peut pas encore interpréter ce que cela signifie, mais c’est peut-être le signe qu’il existe une nouvelle physique que l’on n’a pas prise en compte », commente Vivien Bonvin, de l’École polytechnique fédérale de Lausanne, dont l’équipe a fait cet étonnant constat en 2017. Le mystère s’obscurcit…
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Article paru dans Les secrets bien gardés du cosmos, du dossier spécial Ces mystères qui narguent la science.