MacroCosmos juillet-août 2019

33 JUILLET-AOÛT 2019 CHRONIQUES DE L'ESPACE Les dernières données de Hubble réduisent la possibilité que la divergence ne soit qu’un cas fortuit à 1 sur 100000. Il s’agit d’un progrès significatif par rapport à l’es- timation précédente, moins d’un an auparavant, d’une possibilité de 1 sur 3000. Les mesures les plus précises de Hubble à ce jour renforcent l’idée qu’une nouvelle phy- sique pourrait être nécessaire pour expliquer la divergence. « La discordance détectée par Hubble entre l’univers primor- dial et l’univers plus évolué pourrait constituer le dévelop- pement le plus excitant de la cosmologie des dernières dé- cennies » , a déclaré le cher- cheur principal et prix Nobel Adam Riess, du Space Telescope Science Institute (STScI) et Johns Hopkins University, à Baltimore, Maryland. « Cet écart a augmenté et il a main- tenant atteint un point qu’il est vraiment impossible de considérer comme un événement fortuit. Cela ne pourrait vraisemblablement pas se produire par le seul hasard. » Les scientifiques utilisent une « échelle de distance cosmique » pour déterminer la distance qui sé- pare les objets de l’univers. Cette méthode se base sur des mesures précises des distances par rapport aux galaxies voisines, puis sur des galaxies plus éloignées et puis, en- core plus éloignées, en utilisant leurs étoiles comme indicateurs de dis- tance. Les astronomes utilisent ces valeurs, ainsi que d’autres mesures de la lumière des galaxies qui rougit lorsqu’elle traverse un univers de plus en plus étendu, pour calculer la rapidité avec laquelle le cosmos se dilate avec le temps, valeur connue sous le nom de constante de Hubble. Riess et son équipe SH0ES (Super- novae H0 for the Equation of State) étudient depuis 2005 la possibilité nomes ne peuvent actuelle- ment pas éliminer l’écart entre les deux résultats en raison d’une erreur commise dans une seule mesure ou méthode. Les deux valeurs ont été testées de diffé- rentes manières. « Ce ne sont pas juste deux expé- riences contradictoires » , a expliqué Riess. « Nous mesu- rons quelque chose de fon- damentalement différent : le premier est une mesure de la vitesse à laquelle l’uni- vers se développe aujour- d’hui, comme nous le voyons. L’autre est une prédiction basée sur la physique du premier univers et sur la me- sure de la vitesse à laquelle il devrait se développer. Si ces va- leurs ne concordent pas, il devient très probable que quelque chose manque dans le modèle cosmolo- gique qui relie les deux époques. » Les astronomes ont utilisé les varia- bles céphéides comme échelle cos- mique pour mesurer les distances intergalactiques proches, pendant plus d’un siècle. Mais essayer d’en- quêter beaucoup sur ces étoiles était si dispendieux en termes de temps qu’il était presque impossible d’y parvenir. L’équipe a donc utilisé une nouvelle méthode intelligente, ap- pelée DASH (Drift And SHift), qui utilise Hubble comme appareil pho- to « pointe et déclenche » pour pho- tographier rapidement des images d’étoiles pulsantes extrêmement lu- mineuses, éliminant ainsi la néces- sité d’un pointage précis. « Lorsque Hubble utilise un poin- tage précis en se synchronisant sur des étoiles guide, il peut seulement observer une céphéide pour chaque orbite de 90 minutes autour de la Terre. Il serait donc très fastidieux pour le télescope d’observer chaque céphéide » , a expliqué Stefano Ca- sertano, membre de l’équipe, de L es mesures du taux d’expansion d’aujourd’hui ne correspondent pas au taux prévu, en fonction de la façon dont l’univers est apparu peu de temps après le Big Bang, il y a plus de 13 milliards d’années. À l’aide de nouvelles données du télescope spatial Hubble, les astronomes ont considérablement réduit la possibilité que cet écart soit un événement fortuit. [NASA/ESA] de perfectionner les mesures de dis- tance avec le télescope spatial Hub- ble et d’affiner la constante. Dans cette nouvelle étude, les astro- nomes ont utilisé l’instrument pour observer 70 étoiles pulsantes appe- lées variables céphéides dans la Grand Nuage de Magellan. Les ob- servations ont aidé les astronomes à « reconstruire » l’échelle de distance, améliorant ainsi la comparaison entre ces céphéides et leurs cousines plus éloignés dans les galaxies hé- bergeant des supernovae. L’équipe de Riess a réduit l’incertitude de la valeur de la constante de Hubble à 1,9 %, contre une estimation anté- rieure de 2,2 %. Alors que les me- sures de l’équipe sont devenues plus précises, leur calcul de la constante de Hubble est resté en contradiction avec la valeur attendue dérivée des observations de l’expansion de l’uni- vers primitif. Ces mesures ont été ef- fectuées par Planck, qui détecte le fond des micro-ondes cosmiques, le reste de la lueur de la naissance de l’univers qui remonte à 380000 ans après le Big Bang. Les mesures ont été soigneusement vérifiées. Par conséquent, les astro-