Densité de l’Univers: une contradiction majeure découverte
Selon le modèle standard, après le Big Bang, l’Univers jeune était un plasma en expansion rapide, façonné par une force invisible appelée énergie sombre. Dans cet Univers en croissance, la matière ordinaire s’est agglutinée autour de la matière sombre pour former les premières galaxies. Aujourd’hui, on pense que la matière ordinaire, la matière sombre et l’énergie sombre constituent respectivement environ 5 %, 25 % et 70 % de la densité d’énergie de l’Univers.
Cependant, cette vision est remise en question par des problèmes croissants. Les astronomes comparent souvent l’Univers passé et présent pour tester leurs modèles. Les mesures du passé proviennent du fond diffus cosmologique (CMB), le résidu de la première lumière de l’Univers, tandis que les mesures actuelles utilisent des objets célestes contemporains. Cette méthode a révélé des divergences, notamment dans la valeur de la constante de Hubble, menant à une crise en cosmologie connue sous le nom de tension de Hubble.
La nouvelle contradiction concerne le niveau grumeleux de l’Univers, mesuré par un chiffre appelé S8. Les données du satellite Planck sur le CMB avaient prédit une valeur de S8 de 0.83. En contradiction, une nouvelle mesure de S8, obtenue avec le télescope Subaru du Japon et confirmée par d’autres projets utilisant le lentillage gravitationnel, a produit une valeur inférieure de 0.77.
Arun Kannawadi, chercheur associé à l’Université de Princeton, a souligné une divergence réelle entre les mesures de l’agrégation de matière dans l’Univers jeune et celles de l’époque des galaxies, il y a « seulement » 9 milliards d’années.
Cette incohérence soulève des questions sur notre compréhension de l’Univers. Les cosmologistes pourraient se tromper sur la quantité de matière sombre ou sur la manière avec laquelle elle s’agrège. Une autre possibilité est que l’énergie sombre ait évolué au fil du temps, résolvant à la fois la tension S8 et la tension de Hubble, avec une modification du modèle standard de la cosmologie.
Il est également envisageable que le modèle standard soit erroné et nécessite un remplacement total. Pour en avoir la certitude, des mesures plus précises avec des télescopes encore plus puissants sont nécessaires. Deux instruments, l’Observatoire Vera C. Rubin au Chili et le Télescope Spatial Nancy Grace Roman, devraient être opérationnels respectivement en 2025 et 2027. Ces nouveaux outils devraient permettre aux scientifiques d’en apprendre davantage sur le sujet.
