2024-03-23 00:34:00
Notre connaissance de l’expansion de l’univers est fondamentale pour comprendre comment il s’est formé et comment il a évolué et évolue.
Cette expansion a été mesurée pour la première fois par Edwin Hubble. Il a comparé les mesures de la distance entre les galaxies et la vitesse à laquelle elles s’éloignent de nous. La relation entre la distance et la vitesse de récession est connue sous le nom de constante de Hubble.
Nous avons du mal à déterminer la valeur précise de la constante de Hubble et nous espérons que les observations faites à l’aide du télescope spatial James Webb résoudront le problème. Mais malheureusement, cela n’a fait qu’empirer les choses.
Il est assez facile de mesurer la vitesse à laquelle une galaxie lointaine s’éloigne (ou s’approche). Nous utilisons des spectroscopes pour détecter les signatures d’éléments particuliers dans la lumière de cette galaxie.
Si l’objet s’éloigne de nous, nous verrons ces signatures décalées vers des longueurs d’onde plus longues, c’est-à-dire rougies. L’ampleur de la rougeur, ou « le décalage vers le rouge », nous donne la vitesse.
Nous recherchons des images de galaxies lointaines à la recherche de céphéides, puis mesurons la durée de chaque cycle de changement de luminosité. Nous pouvons alors calculer la production d’énergie lumineuse (la luminosité) de l’étoile et la comparer avec la luminosité observée. Cela nous dira à quelle distance il se trouve. Si nous mesurons la luminosité d’une lumière lointaine et savons qu’il s’agit d’une lumière de 100 watts, nous pouvons calculer à quelle distance elle se trouve. Ainsi, en recherchant des milliers de céphéides situées dans des galaxies lointaines et en mesurant leur décalage vers le rouge, nous pouvons évaluer la constante de Hubble et calculer depuis combien de temps tout dans l’univers était réuni en un seul morceau.
Les mesures effectuées à l’aide du télescope spatial Hubble ont constitué l’un des piliers de ces travaux. La valeur obtenue pour la constante de Hubble était d’environ 74 kilomètres par seconde par million de parsecs.
Autrement dit, pour chaque million de parsecs de distance supplémentaire, la vitesse de récession des galaxies entraînées par l’expansion de l’univers augmente de 76 kilomètres par seconde.
Il existe une autre méthode pour déterminer la constante de Hubble. Cela implique d’observer les minuscules irrégularités du fond diffus cosmologique, le souffle qui s’estompe du Big Bang. Cela s’est produit 380 000 ans après le début, lorsque, pour la première fois, l’univers s’est suffisamment refroidi pour que les atomes se rassemblent, permettant ainsi à la lumière de le traverser. Cette méthode est également considérée comme fiable, mais donne une réponse différente : 67 kilomètres par seconde par million de parsecs.
Il était généralement admis que cet écart était dû à des erreurs de mesure et que des déterminations plus précises résoudraient ce problème.
C’est là qu’intervient le télescope spatial James Webb. Cependant, une longue série de mesures a donné une réponse qui concordait bien avec les mesures effectuées à l’aide du télescope spatial Hubble, de sorte que l’écart entre les résultats obtenus en utilisant les deux méthodes de mesure différentes est pour réel. Se pourrait-il que les deux ensembles de mesures ne décrivent pas vraiment la même chose ?
De nombreuses possibilités sont étudiées. L’un d’eux est la reprise d’une idée suggérée il y a longtemps pour expliquer le rougissement de la lumière des galaxies lointaines. L’idée est qu’en parcourant des distances cosmiques, la lumière perd de l’énergie et se « fatigue ». Lorsque la lumière perd de l’énergie, elle devient plus rouge. Cela pourrait expliquer pourquoi les décalages vers le rouge mesurés sont plus élevés que prévu. Il existe d’autres possibilités, donc l’année ou les deux prochaines années devraient être intéressantes.
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Vénus et Mars sont extrêmement bas dans la lueur de l’aube. Jupiter brille à l’ouest après le coucher du soleil, Mercure se cachant bas dans la lueur du coucher du soleil. La Lune atteindra son dernier quartier le 1er avril.
Ken Tapping est astronome à l’Observatoire fédéral de radioastrophysique du Conseil national de recherches à Penticton.
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