19/05/2025  Sur l’écoulement du temps

nouvelle rédaction de l’article 18/05/2025 Le temps ne s’écoule pas de la même façon dans tout l’univers

Aujourd’hui un groupe de cosmologistes proposent l’hypothèse selon laquelle l’écoulement du temps n’est pas identique dans tout l’univers. Il varierait dans cette hypothèse dite timescape cosmology. Selon celle-ci, dans de grandes parties de l’univers, le temps aurait duré des millions d’années plus longtemps que dans le reste de l’univers.

Selon David Wiltshire de l’University of Canterbury en Nouvelle Zélande, cette hypothèse pourrait exliquer un des plus grands mystères de la physique. Il ne s’agit pas du fait que l’univers soit en expansion, mais du fait que celle-ci s’accélère. Pour expliquer cette accélération, le concept d’énergie noire avait été imaginé. Mais celui-ci contredit le principe cosmologique selon lequel il n’y a pas de place spéciale dans l’univers. Tout ce qui est bon pour la Terre l’est également pour tout l’espace.

On dit que l’univers est à la fois isotrope et homogène aux grandes échelles. Si je regardes la distribution des galaxies à grande distance j’en vois le même nombre du nord au sud et de l’est à l’ouest rappelle Joshua Frieman, cosmologiste à l’Université de Chicago.

Cependant avec ce principe et la loi de la relativité générale il est impossible d’expliquer l’univers qui n’apparait isotrope et homogène qu’à des échelles de 400 millions d’années-lumière. En dessous, selon les emplacements, l’on trouve des amas de galaxies et des espaces vides.

Vers la mi 2000, Wiltshire pris connaissance du travail de Thomas Buchert, alors en service au laboratoire des particules élémentaires du CERN, qui avait été frappé par ce manque d’homogénéité comportant des vides faisant 95% du volume de l’univers. L’un et l’autre élaborèrent jusqu’en 2007 le modèle dit time escape.

Celui-ci repose sur un phénomène dit de la dilatation gravitationnelle du temps. L’attraction gravitationnelle de corps massifs courberait l’espace-temps, si bien que le temps s’écoulerait plus lentement près de ces corps. Sans discuter nécessairement cette proposition, les cosmologistes avaient convenu qu’il ne s’appliquait pas sur de longues distances .

Comme il y a peu de matière dans un vide, celui-ci pourrait être 4 milliards d’années plus vieux qu’un amas de galaxies voisin, a remarqué Ryan Ridden-Harper, University of Canterbury. Autrement dit, tout le monde n’a pas le même âge dans le cosmos. Dans ce cas, le besoin d’évoquer une énergie noire disparaît.

Cette hypothèse a provoqué la recherche d’autres approches pour expliquer les évidentes inhomogénéités de la structure du cosmos. Aucune n’a convaincu. Aucune explication ne paraît permettre de se passer de l’hypothèse de l’énergie noire.

Cependant, pour Wiltshire, les efforts pour construire des cosmologies non homogènes, continuent à attribuer un âge constant à l’univers. Or si le timesape est différent, c’est parce qu’il inclut un age variable pour l’univers. Wiltshire attend beaucoup d’un nouvel ensemble de données nommé Pantheon+. Celui-ci s’appuie sur l’observation de 1535 supernovae, or exploding stars de type 1a. Toutes produisent la même quantité d’énergie, si bien que des différences dans leur luminosité provient de différences dans leur éloignement. Ceci en fait un excellent outil pour mesurer l’univers.

Les dernière analyses publiée récemment confirment l’hypothèse du modèle timescape. Mais Frieman, qui a dirigé la Dark Energy Survey (DES), avec la collaboration de 400 scientifiques du monde entier, n’est toujours pas convaincu. La mesure d’un phénomène dit baryon acoustic oscillations (BAOs) conduit à des conclusions opposées. Les BAOs peuvent être considérées comme des ondulations dans la structure à grande échelle de l’univers primitif qui auraient donné naissance aux galaxies d’aujourd’hui. Des observations testeés des prédictions de lambda-CDM et de timescape ont montré que lambda-CDM l’emportait largement.

Y verra-t-on plus clair prochainement? L’observatoire Vera Rubin va bientôt entrer en service au Chili. Il doit observer plus précisément les supernovae afin de construire des cartes détaillées du cosmos . Voir https://fr.wikipedia.org/wiki/Observatoire_Vera-C.-Rubin