Cette théorie surprenante expliquerait l’énergie sombre avec un outil vieux de cent ans

Pourquoi l'univers accélère-t-il son expansion ? La réponse pourrait se cacher dans un principe quantique vieux de cent ans. Un physicien propose de résoudre ce mystère sans rien inventer de nouveau.

L'énergie sombre représente environ 68 % du contenu total de l'univers. Elle en accélère l'expansion depuis des milliards d'années, mais personne ne comprend vraiment ce qu'elle est. Le modèle cosmologique standard la décrit comme une simple constante mathématique. La physique quantique prédit pourtant pour cette constante une valeur astronomiquement différente de ce qu'on mesure. Une théorie récente avait proposé d'expliquer plusieurs mystères cosmiques avec un seul mécanisme. Une nouvelle proposition vient maintenant s'ajouter à ces pistes.

Savvas Koushiappas est physicien théoricien à l'Université Brown. Ses travaux portent sur les grandes énigmes cosmologiques, dont la tension de Hubble. Ce phénomène désigne l'écart entre les deux principales méthodes qui mesurent la vitesse d'expansion de l'univers. La traque de la matière noire mobilise aussi de nombreuses équipes, sans résultat décisif. Le chercheur a choisi une piste différente. Son idée repose sur un principe que tous les étudiants en physique apprennent très tôt dans leur cursus.

Un principe que tout étudiant en physique connaît expliquerait l'accélération mystérieuse de l'univers

Le physicien expose ses travaux dans un préprint déposé sur arXiv. Son raisonnement part d'une idée fondamentale. La taille de l'univers et son taux d'expansion ne peuvent pas être connus simultanément avec une précision parfaite. Cette contrainte modifie l'équation de Friedmann, qui décrit mathématiquement l'expansion du cosmos. La modification produit naturellement une accélération tardive de l'univers, sans ajouter aucun ingrédient nouveau. Elle prédit aussi que le paramètre décrivant l'énergie sombre serait légèrement différent de ce que le modèle standard suppose. Cette déviation correspond précisément aux premières mesures du projet DESI.

Cette même approche cache aussi une autre idée. Légèrement retravaillée, elle suggère que le Big Bang n'est pas le début absolu de tout. L'univers se serait d'abord contracté jusqu'à un minimum, avant de rebondir et de repartir en expansion. Ces travaux n'ont pas encore été examinés par la communauté scientifique. Mais trois grands programmes sont bien placés pour les tester. DESI, Euclid et l'Observatoire Vera C. Rubin sont en mesure de confirmer ou d'infirmer ces prédictions. Si les résultats leur donnent raison, l'univers aura livré son secret grâce à un outil vieux de cent ans.