L’énergie sombre est une illusion, suggère une nouvelle étude

L’énergie sombre, souvent décrite comme une force énigmatique qui imprègne l’Univers, occupe depuis longtemps une place centrale en cosmologie. Les astrophysiciens estiment qu’en exerçant une pression négative, elle serait responsable de l’accélération de l’expansion cosmique. Une récente étude menée par des chercheurs néo-zélandais pourrait remettre en question cette hypothèse fondamentale. En proposant un modèle de paysage temporel où l’accélération de l’expansion de l’Univers serait une simple illusion, ils avancent que celui-ci pourrait s’étendre de manière hétérogène, remettant ainsi en question l’existence même de l’énergie sombre.

La théorie de l’énergie sombre a émergé en 1998, à la suite d’observations inattendues réalisées sur des supernovas de type Ia, parmi les plus lumineuses. Les équipes du Supernova Cosmology Project et du High-Z Supernova Search Team avaient alors découvert que l’expansion de l’univers, loin de ralentir, s’accélérait. Pour expliquer cet étrange phénomène, les astronomes avaient introduit l’idée d’une énigmatique énergie sombre, agissant comme une force antigravitationnelle.

Bien que demeurant mystérieuse, l’énergie sombre est aujourd’hui considérée comme constituant 68 % de l’énergie totale de l’univers. Ce concept repose sur la constante cosmologique d’Einstein et le modèle ΛCDM (Lambda-Cold Dark Matter), dominant la cosmologie depuis un quart de siècle. Cependant, ce modèle se heurte notamment à la tension de Hubble, une incohérence entre les taux d’expansion mesurés dans l’univers primitif et ceux observés actuellement.

C’est dans ce contexte que des chercheurs de l’Université de Canterbury, en Nouvelle-Zélande, ont entrepris de reconsidérer les fondements de notre compréhension cosmologique. « L’énergie sombre résulte d’une mauvaise interprétation des variations de l’énergie cinétique d’expansion, non uniforme dans un univers aussi irrégulier que le nôtre », a déclaré le professeur David Wiltshire dans un communiqué.

Une alternative radicale avec le modèle du paysage temporel

Pour expliquer l’accélération apparente de l’expansion cosmique, l’équipe néo-zélandaise propose un modèle novateur, le « paysage temporel ». Ce modèle tient particulièrement compte (et de façon précise) de l’influence de la gravité sur l’écoulement du temps. De ce fait, l’accélération de l’expansion de l’univers serait une illusion résultant de différences dans l’écoulement du temps à travers le cosmos. Pour expliquer le phénomène que les chercheurs ont considéré dans leur modèle, prenons l’exemple d’une horloge placée dans la Voie lactée (notre galaxie) : celle-ci fonctionnerait environ 35 % plus lentement qu’une autre (identique) située dans un vide cosmique, créant l’illusion d’une accélération de l’écoulement du temps de notre point de vue.

À partir de cette hypothèse, les chercheurs ont remis en question l’homogénéité des structures cosmiques. Selon eux, l’univers serait parsemé de régions « grumeleuses ». Pour tester le modèle, l’équipe a analysé 1 535 supernovas de type Ia, révélant des variations significatives dans leurs courbes de luminosité . « Nos travaux montrent qu’il est possible d’expliquer l’expansion accélérée de l’univers sans recourir à l’énergie sombre », a affirmé Wiltshire, ajoutant « qu’avec ces nouvelles données, ce mystère cosmologique pourrait être résolu d’ici la fin de la décennie ».

Les résultats de l’étude, publiés dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters, pourraient ainsi ouvrir des perspectives d’étude jusqu’ici jamais envisagées, bien qu’ils nécessitent encore des validations supplémentaires. Leur confirmation pourrait aboutir à un bouleversement radical des bases du modèle standard de la cosmologie.

Source : Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters