L’an dernier, une étude sud-coréenne affirmait que l’expansion de l’univers ralentissait — remettant en cause des décennies de cosmologie. Une équipe internationale, dont deux prix Nobel de physique, vient de publier une réfutation directe. L’erreur était dans les données, pas dans la théorie. L’énergie sombre existe toujours — et reste aussi mystérieuse que jamais.

Ce que vous allez apprendre

• Quelle erreur précise contenait l’étude sud-coréenne qui avait semé le doute en cosmologie
• Comment les supernovae de type Ia permettent de mesurer l’expansion de l’univers
• Pourquoi ce débat, même tranché, fait progresser la science

Un séisme cosmologique qui n’en était pas un

En novembre dernier, une équipe de chercheurs sud-coréens publiait des résultats potentiellement dévastateurs pour la cosmologie moderne. Selon eux, l’expansion de l’univers — censée s’accélérer sous l’effet de l’énergie sombre — ralentissait en réalité. L’énergie sombre s’affaiblirait avec le temps.

Si vrai, ce résultat aurait invalidé le modèle cosmologique standard sur lequel repose toute notre compréhension du destin de l’univers. Le débat a été immédiat et intense.

Il était aussi, selon une nouvelle étude publiée dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, fondé sur une erreur.

Les supernovae comme bougies cosmiques

La méthode utilisée pour mesurer l’expansion de l’univers repose sur les supernovae de type Ia — des explosions d’étoiles naines blanches dont la luminosité maximale est suffisamment prévisible pour servir de référence de distance. En comparant leur luminosité observée à leur luminosité théorique, les astronomes déduisent leur éloignement et leur vitesse de récession.

C’est en utilisant cette méthode que le professeur Adam Riess, le professeur Brian Schmidt et le professeur Saul Perlmutter avaient découvert l’accélération de l’expansion cosmique en 1998 — une découverte récompensée par le prix Nobel de physique 2011.

L’étude sud-coréenne suggérait que ces supernovae n’étaient pas aussi standardisables qu’on le croyait — que leur luminosité maximale variait selon l’âge de l’étoile explosive, induisant les mesures en erreur.

Crédit : Rayons X : NASA/CXC/SAO et ESA ; Infrarouge : NASA/JPL-Caltech/B. Williams (NCSU)

L’étude des supernovae de type Ia — des explosions violentes et lumineuses d’étoiles naines blanches — a mené à la découverte, récompensée par le prix Nobel, que l’expansion de l’Univers s’accélère. Cette image combine les données de quatre télescopes spatiaux pour créer une vue multi-longueurs d’onde de tout ce qui reste de RCW 86, le plus ancien exemple documenté de supernova.

Deux erreurs dans l’analyse

L’équipe de l’Université de Southampton a identifié deux problèmes précis. Le premier : l’étude sud-coréenne supposait à tort que l’âge d’une galaxie était équivalent à l’âge de l’étoile qui avait explosé en son sein — une approximation erronée qui faussait les corrections appliquées aux données.

Le second : l’étude n’avait pas intégré la correction liée à la masse des galaxies hôtes — une procédure standard en cosmologie moderne pour garantir la comparabilité des mesures entre environnements galactiques différents.

En appliquant ces corrections, les preuves de l’accélération cosmique restent, selon Riess, « remarquablement cohérentes ».

Un débat utile malgré tout

Les chercheurs sont unanimes sur un point : remettre en question les théories établies est fondamental pour la science. Même une erreur bien testée fait progresser la compréhension — en forçant la communauté à revoir ses hypothèses et à affiner ses méthodes de mesure.

Le mystère central, lui, reste entier. L’énergie sombre existe — les données le confirment avec une solidité renouvelée. Mais ce qu’elle est exactement, pourquoi elle accélère l’expansion du cosmos, et quel sera le destin ultime de l’univers : autant de questions que ce débat n’a pas résolues.