26 octobre 2016

 

L’accélération de l’expansion de l’univers mise en doute

 
L'accélération de l'expansion de l'Univers est devenue un modèle standard de la cosmologie, au point d'avoir été élevée au titre de dogme. Mais les dogmes n'existent pas en Science, aussi ne faut-il pas s'étonner que cette théorie soit aujourd'hui contestée.

Il y a cinq ans, Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt et Adam G. Riess recevaient le prix nobel de physique pour la découverte de l'accélération de l'expansion de l'Univers, effectuée à la fin des années 1990. Leurs conclusions se basaient sur une analyse des supernovas de Type Ia, l’explosion thermonucléaire d’étoiles en fin de vie, observées par le télescope spatial Hubble ainsi que par des télescopes basés sur Terre. Des observations qui ont rapidement mené à un consensus faisant admettre que l'Univers entier est dominé par une mystérieuse énergie, immédiatement nommée énergie noire, à la source de l'accélération de l'expansion de l'Univers.

Or, deux erreurs apparaissent immédiatement dans ce raisonnement. D'une part, cette accélération de l'expansion de l'Univers serait en totale contradiction avec la loi de la conservation de l'énergie et exigerait une refonte complète de l'ensemble de la physique telle que nous la connaissons. Ensuite, cette théorie se base sur une seule étude, à laquelle la communauté scientifique a étrangement décidé de lui accorder tout son crédit alors qu'elle n'a pas été reproduite. Et même si ce dernier aspect se révèle particulièrement complexe à surmonter, il n'en demeure pas moins une condition sine qua non conditionnant la validation d'une théorie.
 
 

 
L'amas de galaxies Coma, dont les galaxies se déplacent beaucoup trop rapidement pour être prises en compte par la gravitation sur la seule base de leur masse. Crédit image : KuriousG de Wikimedia Commons.
 
Réfutation et mise en doute

Justement, une équipe de scientifiques conduite par le professeur Subir Sarkar du département de physiques de l’université d’Oxford met en doute ce fameux concept standard de la cosmologie. En utilisant une plus grande quantité de données, un catalogue de 740 supernovas de type Ia, soit 10 fois plus que l’échantillon de la première étude, les chercheurs n'ont pu que constater la fragilité de la théorie de l'accélération de l'expansion de l'Univers, l'expansion proprement dite demeurant pertinente.

Selon le professeur Sarkar, l'attribution du prix Nobel aux découvreurs de l'accélération de l'expansion de l'Univers a surtout conduit la communauté scientifique à accepter d'office l'existence d'une mystérieuse énergie noire, et à considérer qu'elle se comporte comme une constante cosmologique. Une prise de position qui se heurte cependant à l'indice de confiance basé sur une étude plus récente centrée sur une base de données plus fournie de supernovæ et une analyse plus rigoureuse, qui fait penser que la preuve de l'accélération de l'expansion donne un indice de confiance de Sigma 3, alors qu'un indice de Sigma 5 est exigé pour parler de découverte en physique.

L'accélération de l'expansion, une annonce prématurée ?

On peut comparer la découverte de l'accélération de l'expansion de l'Univers avec celle, en décembre 2015, d'une mystérieuse particule de 750 GeV dans les résultats enregistrés lors d'expériences au LHC (Large Collisionneur de Hadrons). La pertinence de cette découverte se caractérisait alors par un indice de confiance situé dans une fourchette de 3,4 à 3,9, et elle a aussitôt fait l'objet de plus de 500 publications scientifiques. Mais au mois d'août dernier (2016), les scientifiques du LHC ont annoncé qu'après réexamen et expertises, la signification statistique était inférieure à Sigma 1 et que cette particule n’existait pas.

Y a-t-il d'autres indices renforçant l'idée d'une expansion ?

On ne peut le nier, car il y a notamment l’information du fond diffus cosmologique provenant du satellite Planck. Mais là aussi, le professeur Sarkar estime que ces tests sont indirects et se basent à la fois sur l'acceptation d’un modèle présumé, et l'hypothèse que le fond diffus cosmologique ne soit pas affecté par l’énergie noire.

Pour ces chercheurs, il est certain que les observations indirectes de l'énergie noire – les seules à notre disposition – montrent bien quelque chose, mais cette explication n'est admise que parce qu'elle est la seule acceptable face au modèle d'Univers théorique ultra-simplifié développé dans les années 1930 bien avant que l'on ne dispose de la moindre donnée issue de l'observation. Une meilleure explication pourrait se baser sur une certaine inhomogénéité d'un Univers où la matière ne se comporterait pas comme un gaz parfait comme nous l'observons dans nos éprouvettes de laboratoire, mais obéirait à des lois en relation avec les conditions locales.

Enfin, le professeur Sarkar appelle à la prudence, car son étude ébranle l'un des piliers de la cosmologie, et plusieurs années s'écouleront encore avant que ses résultats puissent être reproduits et que les observations puissent donner les mêmes conclusions. Il estime qu’on doit maintenant réfléchir à des modèles théoriques plus nuancés.

Et on ne peut s'empêcher de penser à la problématique de la matière noire, dont l'existence présumée se révèle de plus en plus difficile à expliquer certains phénomènes. Cet "Univers noir" ne serait-il qu'une sorte de "rustine" élaborée par les scientifiques désireux de masquer leur incompréhension face à des phénomènes que la Science actuelle est encore incapable d'expliquer ?

Jean Etienne

Source principale :

Dark matter faces its biggest challenge of all - A correlation between normal matter and the observed rotation suggests that maybe dark matter isn’t a certainty, after all.

 

 

 

 

 
 
 

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