Le télescope James Webb révèle que nous nous sommes toujours trompés sur l'Univers : "Il y a une erreur de jugement"

Nous pensions en savoir beaucoup sur l'univers, mais il semble que ce ne soit pas le cas : le télescope spatial James Webb de la NASA a confirmé une possible erreur de calcul concernant l'expansion de l'Univers. Voyons cela de plus près.

L'expansion de l'Univers est plus rapide que prévu

NASA, ESA, CSA, STScI, Adam G. Riess (JHU, STScI)

Notre Univers s'expand beaucoup plus rapidement que prévu : le télescope spatial James Webb de la NASA a confirmé les mesures antérieures du télescope spatial Hubble, bien que les scientifiques ne parviennent pas encore à comprendre ce qui a causé cette accélération. Ils ont tenté d'expliquer ce qui est appelé la "tension de Hubble" : la mesure d'objets astronomiques proches révèle une expansion plus rapide, tandis que les mesures de l'Univers primitif indiquent une expansion plus lente. Cette disparité a suscité de grandes interrogations, amenant les cosmologistes à considérer une erreur dans le modèle standard de la cosmologie ou une interprétation erronée des informations.

Pour cette raison, ils ont cherché à dissiper les doutes entourant les données collectées par le télescope lancé en orbite en 1990 au cours de ses trente années d'activité, qui concernent précisément le fait que l'Univers, par rapport à ce que nous en savons, s'expand plus rapidement que prévu. Une nouvelle étude suggère cependant que les données à haute résolution fournies par le James Webb ont permis d'exclure une possible cause de la disparité observée par les cosmologistes. Le mystère n'est pas encore résolu, mais il est clair que quelque chose échappe à la compréhension des physiciens concernant l'espace qui nous entoure, et cela concerne "l'énergie sombre". Comme l'a expliqué la NASA, pour mesurer les distances cosmiques, des corps célestes appelés céphéides variables, qui sont des étoiles pulsantes, sont utilisés comme référence.

Le télescope Webb confirme les données de Hubble

NASA, ESA, CSA, STScI, Adam G. Riess (JHU, STScI)

Ces étoiles sont considérées comme des indicateurs universels car leurs cycles de luminosité, avec des pics et des creux, sont utiles aux astronomes pour déterminer notre distance par rapport à l'étoile, mais aussi la distance entre notre galaxie et les autres. Le groupe de recherche SH0ES (Supernova H0 for the Equation of State of Dark Energy), dirigé par le lauréat du prix Nobel de physique Adam Reiss, a comparé les observations des étoiles céphéides du télescope Webb à celles de Hubble, utilisées pour mesurer le taux d'expansion de l'Univers.

Les premières images de Webb ont confirmé les premières étapes de la constante de Hubble, qui mesure le processus d'expansion de l'Univers dans le temps. Pour calculer sa vitesse, les astronomes commencent par mesurer la distance des galaxies proches, puis passent à celles de plus en plus éloignées. Reiss a déclaré : "Nous avons maintenant couvert toute la gamme de ce qu'Hubble a observé et nous pouvons exclure une erreur de mesure comme cause de la tension de Hubble avec un très haut degré de confiance."

"Le problème est le modèle cosmologique"

NASA/Wikimedia commons - Public domain

Les dernières observations du télescope Webb portaient sur cinq galaxies hôtes avec mille étoiles céphéides, y compris la galaxie la plus éloignée où elles sont visibles, NGC 5468, située à 130 millions d'années-lumière et combinant les données des deux télescopes spatiaux. Selon Reiss, il est judicieux d'effectuer plusieurs mesures de distance provenant de sources différentes et en utilisant des outils différents. Il tend donc à exclure qu'il s'agisse d'erreurs de mesure, mais est plus enclin à croire dans la nécessité de revoir le modèle cosmologique standard.

Dans un avenir proche, l'exploration de la matière noire pourrait aider à découvrir la véritable cause de l'expansion de l'Univers : la sonde spatiale Euclid lancée en 2023 cartographiera le ciel en 3D, permettant d'observer son évolution au cours des derniers 10 milliards d'années. De plus, la NASA prévoit également le lancement du télescope spatial Nancy Grace Roman en 2027 pour tenter de percer les mystères de l'Univers qui nous entoure.