Depuis des décennies, les scientifiques croient que l’expansion de notre univers s’accélère, sous l’effet d’une force mystérieuse appelée énergie noire. Cependant, de nouvelles recherches révolutionnaires suggèrent que cette accélération pourrait toucher à sa fin, révolutionnant potentiellement notre compréhension du cosmos et de son destin ultime.
Le paysage changeant de l’énergie noire
Cette découverte inattendue s’appuie sur des indications antérieures de l’instrument spectroscopique de l’énergie noire (DESI), qui ont souligné l’année dernière un affaiblissement de l’énergie noire. Des chercheurs de l’Université Yonsei en Corée du Sud, dirigés par Young-Wook Lee, suggèrent désormais que l’expansion de l’univers a déjà commencé à ralentir. Si cela se confirmait, cela marquerait un « changement de paradigme majeur en cosmologie depuis la découverte de l’énergie noire il y a 27 ans ».
Ce changement potentiel a des implications significatives sur la façon dont nous envisageons l’avenir de notre univers. Si la bataille contre la gravité est perdue à cause de l’énergie noire, l’expansion pourrait éventuellement s’inverser, conduisant à une contraction. Ce scénario pourrait aboutir à un « Big Crunch », un effondrement cosmique semblable au Big Bang joué à l’envers.
Une brève histoire de l’énergie noire
Le concept d’énergie sombre est apparu en 1998 lorsque des astronomes ont observé des supernovas lointaines de type Ia (« bougies standards » en raison de leur luminosité constante, utilisées pour mesurer les distances cosmiques). Ces observations ont révélé que les galaxies s’éloignaient de nous à un rythme accéléré. Pour expliquer ce phénomène, les scientifiques ont introduit le concept d’énergie noire – une force générique responsable de cette expansion accélérée.
Au cours des décennies suivantes, les scientifiques ont déterminé que l’énergie noire représentait environ 68 % du budget énergie-matière total de l’univers. En outre, ils ont appris qu’il n’a pas toujours été dominant, semblant avoir commencé son règne et accéléré l’expansion de l’univers il y a environ 5 milliards d’années, soit environ 9 milliards d’années après le Big Bang.
Le puzzle de la supernova et les préjugés liés à l’âge
Le dernier défi posé à notre compréhension de l’énergie noire découle d’un réexamen des supernovas de type Ia. Le projet DESI avait initialement pointé vers une future décélération de l’expansion cosmique. Cependant, Lee et ses collègues ont découvert que la luminosité de ces supernovas pourrait être influencée par l’âge des étoiles progénitrices, c’est-à-dire les étoiles qui ont explosé pour les créer.
Plus précisément, l’équipe a découvert que même après avoir standardisé la lumière de ces supernovas, celles provenant de populations stellaires plus jeunes semblaient plus faibles que celles provenant de populations plus âgées. En appliquant une « correction de biais » pour tenir compte de cet effet, les chercheurs suggèrent que leurs résultats remettent en question le modèle standard actuel de la cosmologie – le modèle Lambda Cold Dark Matter (LCDM).
Sur la base d’un échantillon de 300 galaxies, l’équipe estime un niveau de signification de 99,99 %, ce qui indique que l’atténuation des supernovas lointaines de type Ia peut être attribuée non seulement à l’expansion cosmique mais également à ces effets stellaires.
Un univers en transition
La principale conclusion de cette recherche est que l’univers ne s’étend pas actuellement à un rythme accéléré, mais qu’il est plutôt déjà entré dans une phase d’expansion décélérée – un changement plus substantiel que ce que suggérait précédemment DESI.
“Dans le projet DESI, les résultats clés ont été obtenus en combinant des données non corrigées de supernova avec des mesures d’oscillations acoustiques baryoniques, ce qui a conduit à la conclusion que même si l’univers va décélérer à l’avenir, il accélère toujours à l’heure actuelle”, a expliqué Lee. “En revanche, notre analyse, qui applique la correction du biais lié à l’âge, montre que l’univers est déjà entré aujourd’hui dans une phase de décélération.”
Quelle est la prochaine étape ?
Pour consolider davantage ces découvertes, l’équipe prévoit de mener un « test sans évolution », en utilisant uniquement de jeunes supernovas de type Ia provenant de jeunes galaxies situées à différentes distances. L’Observatoire Vera C. Rubin, avec son énorme appareil photo numérique, devrait jouer un rôle crucial dans cette enquête.
“Au cours des cinq prochaines années, avec la découverte de plus de 20 000 nouvelles galaxies hôtes de supernova par l’observatoire Vera C. Rubin, des mesures précises de l’âge permettront de tester de manière beaucoup plus robuste et définitive la cosmologie des supernova”, a déclaré Chul Chung, membre de l’équipe.
L’image qui se dessine suggère un univers subissant une transition significative, une transition qui pourrait remodeler notre compréhension de l’évolution cosmique et du destin ultime du cosmos. > Les implications d’un univers en décélération sont profondes, conduisant potentiellement à un destin à long terme très différent de celui envisagé précédemment pour notre univers.
