15/05/2022. De nouveaux regards sur le cosmos

Le principe cosmologique CMB, dit aussi d’homogénéité ou d’isotropie, est un postulat scientifique selon lequel l’univers ne serait pas seulement en expansion mais qu’à grande échelle il s’étendrait de façon uniforme dans toutes les dimensions. On parle aussi de modèle standard de l’évolution. https://fr.wikipedia.org/wiki/Principe_cosmologique

Aujourd’hui cependant quelques cosmologistes, considérés il est vrai comme hérétiques, remettent en cause ce postulat. Ils s’appuient sur de nouvelles expériences pour affirmer que, même à grande échelle, l’univers serait irrégulier (off kilter).

S’ils avaient raison, il faudrait admettre qu’il n’existe pas depuis les origines de l’univers de modèle standard décrivant son évolution. Le principe cosmologique, en tous cas, jusqu’ici considéré comme intouchable, devrait être ramené au statut de simple hypothèse.

C’est la théorie de la relativité générale d’Einstein dans les années 1920 qui avait donné ses lettres de noblesse à ce principe. A partir des équations d’Einstein définissant le principe de l’isotropie, les physiciens purent extraire le modèle d’un univers homogène en expansion. Celui-ci fut nommé la solution FRLW selon les initiales de ses auteurs.

Le modèle standard de l’évolution est encore pertinent. Mais ceci ne signifie pas qu’il soit une solution définitive . L’image fournie par le Cosmic Microwave background est très proche de ce que l’observe actuellement dans la distribution à grande échelle des galaxies, mais ceci ne signifie pas qu’elle offre une solution définitive. https://en.wikipedia.org/wiki/Cosmic_microwave_background

Plusieurs observations obligent à remettre en cause ce modèle. Se rendre compte que les galaxies paraissent reliées par des réseaux invisibles d’une matière encore inconnue appelée pour cette raison la matière noire, et que l’expansion s’accélère au lieu de diminuer, ont imposé cette remise en cause du modèle. Il en fut de même avec la découverte en 2020 d’une chaîne de galaxies nommée The Giant Arc s’étendant sur 3 milliards d’années lumière à travers le ciel. Ces structures géantes paraissent reliées par de violents courants de matière, circulant à 100 km/s et s’étendant sur au moins un milliard d’années lumière. On les nomme des « bulk flows » ou flux de masses.

Pour le cosmologiste Chritos Tsagas de l’Université de Thessalonique, nous vivrions dans un tel bulk flow, emportant la Terre, le système solaire, la Voie Lactée vers d’autres galaxies. Mais nous ne nous en apercevrions pas faute de repères extérieurs. Si ce courant était en cours de ralentissement, toujours faute de repères, nous pourrions croire que l’univers reste en expansion à la même vitesse. Tsagas remet ainsi en cause le concept d’énergie noire censée expliquer une expansion homogène à l’échelle de l’univers entier. On peut objecter à Tsagas qu’il n’a guère de preuves de ce qu’il avance.

Pour son collègue Subir Sarkar de l’Université d’Oxford, l’univers entier se déforme en permanence et le Cosmic Microwave Background est une illusion résultant de notre propre mouvement dans cet univers. Nous ne nous en apercevons pas du fait que la Terre se déplace à grande vitesse avec l’ensemble du système solaire dans la galaxie.

Tout au contraire, George Ellis, de l’université du Cap, pense que l’observation d’un catalogue de galaxies lointaines confirme le CMB. Ce catalogue nommé le NVSS provient d’une série d’observations faites en 2002 au Very Large Array Telescope de New Mexico. Vu leur distance dans le temps, de telles galaxies sont considérées comme les lanternes cosmologiques.

Pour aller plus loin, Sarkar et un astronome nommé Vincent Secrest de l’US Naval Observatory ont étudié un catalogue de 1,4 millions de quasars nommé catWise https://catwise.github.io/ provenant du télescope spatial WISE. Les quasars sont des jets de lumière résultant de l’effondrement de trous noirs supermassifs. Ils sont plus d’1 million dans l’univers visible. https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/astronomie-quasar-305/

Leur observation a fait apparaître une expansion de l’univers beaucoup plus rapide que cette découlant du CMB.

Pour le moment, en attendant des observations plus précises provenant de la future génération de télescopes annoncée, le Vera C.Rubin Telescope au Chili et le télescope spatial Euclid, il paraît raisonnable de s’en tenir au CMB

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