Une expérience sur l'énergie noire remet en question la théorie d'Einstein sur l'univers

Des scientifiques ont découvert que la force mystérieuse appelée énergie noire, qui est le moteur de l'expansion de l'univers, pourrait être en train de changer d'une manière qui remet en question notre compréhension actuelle du temps et de l'espace.

Certains d'entre eux pensent qu'ils sont peut-être sur le point de faire l'une des plus grandes découvertes en cosmologie depuis une génération, une découverte qui pourrait déclencher une remise en question fondamentale.

Cette découverte préliminaire est en contradiction avec la théorie actuelle, élaborée en partie par Albert Einstein.

D'autres données sont nécessaires pour confirmer ces résultats, mais même certains des chercheurs les plus prudents et les plus respectés ayant participé à l'étude, comme le professeur Ofer Lahav de l'University College de Londres (UCL), se sentent dépassés par les preuves qui s'accumulent.

« C'est un moment fort », a-t-il déclaré à BBC News.

« Nous sommes peut-être en train d'assister à un changement de paradigme dans notre compréhension de l'univers ».

En soi, la découverte de l'énergie noire en 1998 a été choquante. Jusqu'alors, on pensait qu'après le Big Bang, l'expansion de l'univers se ralentirait sous l'effet de la gravité.

Or, des observations réalisées par des scientifiques américains et australiens ont plutôt révélé qu'elle s'accélérait. N'ayant aucune idée de la force à l'origine de ce phénomène, ils lui ont donné un nom qui témoigne de leur manque de compréhension : l'énergie noire –aussi appelée énergie sombre.

Bien que nous ne sachions pas ce qu'est l'énergie noire – l'un des plus grands mystères scientifiques—les astronomes peuvent la mesurer et déterminer si elle évolue en observant l'accélération des galaxies les unes par rapport aux autres et à différents moments.

Plusieurs expériences ont été mises en place pour trouver des réponses, notamment l'instrument spectroscopique pour l'énergie noire (DESI) à l'Observatoire national de Kitt Peak, en Arizona. Il se compose de 5 000 fibres optiques, chacune d'entre elles étant un télescope commandé par un robot qui scrute les galaxies à grande vitesse.

L'année dernière, lorsque les chercheurs de DESI ont trouvé des indices montrant que la force exercée par l'énergie noire avait changé au fil du temps, de nombreux scientifiques ont pensé qu'il s'agissait tout simplement d'une anomalie liée aux données et que celle-ci disparaîtrait.

Mais l'anomalie s'est plutôt amplifiée.

« Les preuves sont plus solides aujourd'hui qu'elles ne l'étaient auparavant », a déclaré le professeur Seshadri Nadathur, de l'Université de Portsmouth.

« Nous avons également effectué de nombreux tests supplémentaires, comparé à la première année, et ils nous confortent dans l'idée que ces résultats ne sont pas connectés à un effet inconnu relevé dans nos données », a-t-il ajouté.

Des résultats "étranges"

Les données rassemblées ne peuvent pas encore être considérées comme une découverte, mais elles ont conduit de nombreux astronomes, tels que le professeur Catherine Heymans de l'université d'Édimbourg, à s'intéresser à la question.

« L'énergie noire semble être encore plus étrange que nous le pensions », a-t-elle déclaré à la BBC.

« En 2024, les données étaient assez récentes, personne ne savait quoi en penser et les gens se disaient qu'il fallait persévérer dans la recherche ».

Mais aujourd'hui, les données sont plus nombreuses et la communauté scientifique les examine de près. Il est donc possible que l'anomalie disparaisse, mais il est également possible que nous soyons sur le point de faire une très grande découverte.

Alors, quelle est donc la cause de cette variation ?

« Personne ne le sait ! », admet joyeusement le professeur Lahav.

« Si ce nouveau résultat est correct, nous devrons trouver le mécanisme à l'origine de la variation, ce qui pourrait donner lieu à une toute nouvelle théorie, d'où l'intérêt de cette étude.

DESI continuera à collecter des données au cours des deux prochaines années, et prévoit de mesurer environ 50 millions de galaxies et d'autres objets célestes, dans le but de déterminer, sans aucune ambiguïté si leurs observations sont correctes.

« Nous laissons l'univers nous expliquer comment il fonctionne, et peut-être nous dit-il qu'il est plus compliqué que nous ne le pensions », a déclaré Andrei Cuceu, chercheur postdoctoral au Lawrence Berkeley National Lab, en Californie.

La mission Euclid de l'Agence spatiale européenne (ESA), un télescope spatial qui ira plus loin que DESI et obtiendra davantage de détails, permettra d'en savoir plus sur la nature de l'énergie noire. La mission a été lancée en 2023 et l'ESA a publié les nouvelles images de la sonde.

La collaboration DESI rassemble plus de 900 chercheurs de plus de 70 institutions à travers le monde, y compris les universités Durham, UCL et Portsmouth au Royaume-Uni.