- Accélération de l'expansion de l'Univers
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L'accélération de l'expansion de l'Univers est le nom donné au phénomène qui voit la vitesse de récession des galaxies par rapport à la Voie lactée augmenter au cours du temps. Ce phénomène a été mis en évidence en 1998 par deux équipes internationales, le Supernova Cosmology Project, mené par Saul Perlmutter[1], et le High-Z supernovae search team, mené par Adam Riess[2], ce qui leur vaut le Prix Nobel de Physique 2011[3].
Sommaire
Découverte
Cette découverte a été faite en mesurant ce que l'on appelle la distance de luminosité d'astres dont la magnitude absolue est supposée connue : les supernovas de type Ia. La relation entre distance de luminosité et décalage vers le rouge de ces objets permet de reconstituer l'histoire de l'expansion de l'Univers sur plusieurs milliards d'années, et de voir de la sorte si l'expansion de l'Univers accélère ou décélère avec le temps. Par accélération ou décélération de l'expansion, on entend ici l'évolution de la vitesse d'augmentation de la distance relative entre deux galaxies lointaines.
Hypothèses explicatives
L'interprétation la plus simple de la découverte de l'accélération de l'expansion de l'Univers est qu'il existe dans l'Univers une forme d'énergie, traditionnellement appelée énergie noire (ou énergie sombre, traduction dans un cas comme dans l'autre du terme anglais dark energy) aux propriétés atypiques, puisque sa pression doit être négative. La nature exacte de cette énergie noire n'est pas connue à ce jour, mais plusieurs candidats possibles existent. Le plus simple d'entre eux est la constante cosmologique, mais il en existe d'autres comme la quintessence. Cependant, aucune détection directe de cette énergie ne semble envisageable à l'heure actuelle, seule son influence gravitationnelle à très grande échelle étant mesurable.
Conséquences
Ce phénomène d'accélération indique que le destin de l'Univers sera probablement un univers éternellement en expansion, de plus en plus froid et de plus en plus vide, par opposition au Big Crunch. Cependant, parmi les candidats possibles à l'énergie noire, l'un d'eux, appelé énergie fantôme, pourrait mener à un scénario cosmologique dans lequel l'accélération de l'expansion de l'Univers s'accompagnerait d'une augmentation de sa densité, laquelle atteindrait en un temps fini une valeur infinie, signant à ce moment-là la fin de l'Univers. Ce curieux modèle est communément appelé Big Rip.
Malgré la quasi unanimité actuelle apparente des cosmologistes autour de l'idée de l'accélération de l'expansion, la réalité de cette accélération ne sera établie que lorsque le phénomène pourra être inclus dans un cadre théorique solide, lequel fait encore défaut.
Notes et références
- Saul Perlmutter et al., Measurements of Omega and Lambda from 42 High-Redshift Supernovae, Astrophysical Journal, 517, 565-586 (1999), astro-ph/9812133 Voir en ligne.
- Adam G. Riess et al., Observational Evidence from Supernovae for an Accelerating Universe and a Cosmological Constant, Astronomical Journal, 116, 1009-1038 (1998), astro-ph/9805201 Voir en ligne
- The Nobel Prize in Physics 2011 awarded to Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt, Adam G. Riess nobelprize.org
Articles connexes
Catégorie :- Chronologie de l'histoire de l'univers
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