L’Univers est en expansion constante, un phénomène mesuré par la constante de Hubble. Cependant, une “tension de Hubble” persiste entre les méthodes de mesure actuelles.
Des chercheurs explorent de nouvelles approches, notamment les ondes gravitationnelles, pour résoudre ce mystère cosmologique et affiner notre compréhension de l’Univers.
Comprendre l’expansion de l’univers
Il y a environ un siècle, les scientifiques ont découvert que l’univers est en expansion constante. Ce phénomène est mesuré par la constante de Hubble-Lemaître, qui quantifie le taux d’expansion. Deux techniques principales sont utilisées pour cette mesure : le Fond diffus cosmologique (CMB) et l’Échelle des distances cosmiques.
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Le CMB repose sur les mesures du décalage vers le rouge de la radiation résiduelle du Big Bang, tandis que l’Échelle des distances utilise le parallaxe et le décalage vers le rouge des étoiles variables et des supernovae, connues sous le nom de “chandelles standard”.
La persistance de la tension de Hubble
Le problème majeur réside dans le fait que les deux méthodes de mesure de l’expansion de l’univers, le CMB et l’Échelle des distances cosmiques, ne s’accordent pas, créant ainsi la “tension de Hubble”. Ce désaccord est l’un des plus grands mystères cosmologiques actuels.
Pour le résoudre, de nouvelles approches émergent, notamment l’utilisation des ondes gravitationnelles. Ces ondes, prédites par la théorie de la relativité générale d’Einstein, offrent une nouvelle manière de mesurer l’expansion cosmique.
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Les ondes gravitationnelles, causées par la fusion d’objets massifs comme les étoiles à neutrons et les trous noirs, ont été confirmées en 2016. Grâce à des collaborations internationales, plus de 300 événements ont été détectés. Les chercheurs explorent désormais comment ces événements peuvent aider à mesurer l’expansion de l’univers.
Une méthode innovante, appelée “sirenes stochastiques“, utilise le fond d’ondes gravitationnelles pour affiner ces mesures, offrant ainsi une nouvelle voie pour résoudre la tension de Hubble.
Une méthode innovante pour mesurer la constante de Hubble
L’équipe de l’Université de l’Illinois et de l’Université de Chicago a proposé une méthode novatrice utilisant le fond d’ondes gravitationnelles (GWB) pour mesurer la constante de Hubble. Appelée “sirenes stochastiques”, cette approche exploite les collisions d’objets massifs qui génèrent un fond d’ondes gravitationnelles.
La non-détection actuelle du GWB suggère que des taux d’expansion cosmique lents sont peu probables.
Avec l’amélioration des instruments, la détection du GWB pourrait survenir dans les six prochaines années. Cette avancée permettrait d’affiner les mesures de la constante de Hubble et de potentiellement résoudre la tension de Hubble, ouvrant de nouvelles perspectives en cosmologie.
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