À quelle vitesse l'univers se développe-t-il? C'est compliqué, Hubble montre

Le télescope spatial Hubble pourrait être surtout connu du public pour les belles images de l'espace qu'il capture, mais elle est surtout célèbre parmi les astronomes pour avoir produit des informations révolutionnaires sur l'expansion de l'univers. Avant le lancement du télescope, les scientifiques savaient que l'univers se développait, mais ils ne savaient pas à quelle vitesse cette expansion se produisait. Les résultats de Hubble dans les années 1990 ont épinglé ce chiffre avec précision pour la première fois.

Le taux d'expansion de l'univers s'appelle la constante de Hubble (nommée, comme le télescope, après l'astronome Edwin Hubble qui a trouvé la première preuve de l'univers qui s'étend dans les années 1920 et 1930), et est l'un des nombres les plus importants de cosmologie. Cette constante est importante pour comprendre comment l'univers a évolué et pour déterminer l'âge de l'univers car l'expansion peut être retracée au Big Bang. Avant le lancement du télescope spatial Hubble, les scientifiques ont mis l'âge de l'univers à 8 milliards d'années et 20 milliards d'années. Grâce aux données Hubble, ce chiffre a été affiné à 13,8 milliards d'années beaucoup plus précis.

Cela ne signifie pas que le travail est fait cependant. Dans les années 2000, l'estimation de la constante de Hubble était assez précise, à 72 kilomètres par seconde par Megaparsec, mais cela avait une erreur de plus ou moins 8. Depuis, ce chiffre a été affiné de plus en plus, avec une découverte récente de 74.03 en 2019.

Cependant, il y a un pli dans cette explication. Le taux d'expansion mesuré par Hubble et d'autres télescopes n'est pas d'accord avec le taux prévu par les données des premiers stades de l'univers. Les chercheurs ont donc utilisé des données Hubble dans un projet appelé chaussures qui ont utilisé à la fois des étoiles variables appelées céphéides et des supernovae de type IA comme marqueurs de mile pour mesurer les distances, afin d'obtenir la mesure la plus précise à ce jour de la constante de Hubble.

«C'est ce que le télescope spatial Hubble a été construit pour faire, en utilisant les meilleures techniques que nous connaissons pour le faire. C'est probablement Magnum Opus de Hubble, car il faudrait encore 30 ans de vie de Hubble pour même doubler cet échantillon », a déclaré Adam Riess, auteur principal de l'étude, dans un communiqué. «Vous obtenez la mesure la plus précise du taux d'expansion pour l'univers de l'étalon-or des télescopes et des marqueurs de mile cosmique.»

L'équipe de Riess a examiné 42 explosions de supernova, qui agissent comme des marqueurs de distance, et ont pu se concentrer sur un chiffre de 73,04 pour la constante de Hubble, avec une incertitude de seulement 1,04. C'est huit fois plus précis que Hubble ne devait pouvoir produire lors de son lancement.

Cependant, même à cette précision, il y a toujours une différence entre ce nombre et celle prédite par les données du premier univers, qui est mesurée en examinant le fond micro-ondes cosmique. Ces résultats prédisent que la constante de Hubble devrait être d'environ 67.

Donc, le mystère reste, et les astronomes n'ont pas d'explication pour expliquer pourquoi ces chiffres diffèrent. L'écart pourrait indiquer un tout nouveau type de physique que nous n'avons pas encore appris.

Pour l'instant, cependant, le nombre pour la constante Hubble tel que mesuré en examinant l'univers d'aujourd'hui est aussi précis que possible.

"La constante de Hubble est un nombre très spécial", a déclaré la cosmologue LICIA VERDE dans le communiqué. «Il peut être utilisé pour enfiler une aiguille du passé au présent pour un test de bout en bout de notre compréhension de l'univers. Cela a pris une quantité phénoménale de travail détaillé. »

La recherche sera publiée dans la revue astrophysique.