La Tension de Hubble Incite de Nouvelles Méthodes de Mesure et Théories

Les scientifiques continuent d'explorer la différence persistante dans les mesures de la constante de Hubble, une valeur clé décrivant la vitesse d'expansion de l'univers. Cette recherche est importante car résoudre cette divergence pourrait améliorer la compréhension de l'histoire cosmique et de la structure de l'univers.

Les approches traditionnelles pour mesurer la constante de Hubble utilisent des objets proches tels que des supernovae, qui donnent une valeur proche de 73 km/s/Mpc, tandis que les calculs basés sur le fond cosmique de micro-ondes suggèrent un taux plus bas d'environ 67 km/s/Mpc. Cette différence continue, connue sous le nom de "tension de Hubble", a incité le développement de nouvelles stratégies de mesure et de modèles théoriques.

Une méthode récente utilise les délais temporels observés dans des quasars lenticulaires pour déterminer le taux d'expansion. Cette approche produit une valeur proche de 73 km/s/Mpc, s'alignant avec les mesures locales mais différant des estimations de l'univers primordial. Le résultat ajoute des preuves supplémentaires au débat en cours sur le véritable taux d'expansion.

Une autre étude a mesuré la constante de Hubble en utilisant des étoiles variables Mira, atteignant une précision de 3,7 %. Cette découverte soutient les résultats des mesures locales basées sur les céphéides et suggère que la tension observée est peu susceptible d'être causée uniquement par des erreurs de mesure.

Ce que montrent les chiffres

• Les mesures locales de la constante de Hubble sont d'environ 73 km/s/Mpc
• Les estimations de l'univers primordial à partir du fond cosmique de micro-ondes sont d'environ 67 km/s/Mpc
• Les études sur les étoiles variables Mira ont mesuré la constante avec une précision de 3,7 %
• La méthode de délai temporel des quasars lenticulaires donne également environ 73 km/s/Mpc

Les chercheurs ont également introduit une méthode de "sirène stochastique", qui utilise le fond d'ondes gravitationnelles provenant des fusions de trous noirs binaires pour fournir une mesure indépendante de la constante de Hubble. Cette méthode combine des contraintes issues de la non-détection du fond d'ondes gravitationnelles avec des données d'événements de fusion individuels pour affiner l'estimation du taux d'expansion.

Lorsqu'elle est appliquée aux données de la Collaboration LVK, l'approche de la sirène stochastique a aidé à écarter des valeurs plus basses de la constante de Hubble et a augmenté la précision de la mesure. Cette technique offre un nouveau moyen d'explorer l'expansion cosmique sans s'appuyer sur des observations électromagnétiques traditionnelles.

Pour expliquer la différence persistante entre les méthodes de mesure, certains chercheurs ont proposé des modèles théoriques. Un de ces modèles suggère que l'univers pourrait tourner extrêmement lentement, complétant une seule révolution tous les 500 milliards d'années. Cette rotation pourrait réconcilier les valeurs conflictuelles de la constante de Hubble sans contredire les observations actuelles.

Une autre hypothèse propose que la Terre se situe à l'intérieur d'un vide cosmique d'environ 2 milliards d'années-lumière de large et environ 20 % moins dense que la moyenne. Selon cette idée, la sous-densité locale pourrait accélérer le taux d'expansion observé, contribuant potentiellement à la tension de Hubble.

* Cet article est basé sur des informations publiquement disponibles au moment de la rédaction.