Selon nos confrères de Futura Sciences, l'Univers ne peut être plus jeune que les étoiles les plus anciennes qu'il contient. Si l'âge des étoiles les plus anciennes de notre Galaxie peut être mesuré avec une grande précision, une limite inférieure fiable pour l'âge de l'Univers peut alors en être déduite. Or, la détermination de la fameuse constante de Hubble-Lemaître en cosmologie donne deux âges différents pour l'Univers selon que l'on considère l'une ou l'autre des deux principales méthodes pour la mesurer, lesquelles donnent des résultats en désaccord depuis environ une décennie.
Depuis la fin des années 1990, nous sommes entrés dans l'ère de la précision en cosmologie. C'est d'autant plus vrai depuis les résultats de la mission Planck concernant le rayonnement fossile et ceux, toujours en cours, de la mission Gaia dans le domaine de l'astrométrie. Cette dernière nous permet notamment d'affiner notre détermination des distances dans le cosmos en améliorant les mesures de parallaxe des étoiles dans la Voie lactée et, ce faisant, des caractéristiques des étoiles variables que sont les céphéides dans notre Galaxie.
Ce qu'il faut retenir
- L'âge des étoiles les plus anciennes de notre Galaxie peut être mesuré avec une grande précision.
- La détermination de la constante de Hubble-Lemaître en cosmologie donne deux âges différents pour l'Univers.
- La mission Gaia nous permet d'affiner notre détermination des distances dans le cosmos.
La tension de Hubble
La tension de Hubble est un désaccord de plus en plus significatif aux erreurs de mesure près entre deux méthodes importantes de détermination d'une constante notée H0, qui intervient de façon fondamentale dans la fameuse loi de Hubble-Lemaître permettant de relier la distance d'une galaxie à son décalage spectral. Cette constante est un paramètre fondamental du modèle cosmologique standard que l'on peut évaluer en mesurant précisément les caractéristiques du rayonnement fossile, ce qui a été fait avec la mission Planck.
Les « Planckiens » ont analysé les mesures de Planck avec grand soin, tenant compte de plusieurs sources d'erreurs possibles. Le prix Nobel de physique Adam Riess et ses collègues, comme Saul Perlmutter, avaient entrepris de mesurer, aussi précisément que possible, la constante de Hubble-Lemaître en utilisant le télescope Hubble, puis le JWST pour étudier notamment les explosions de supernovae SN Ia dans des galaxies de plus en plus lointaines. Riess et ses collègues trouvaient une valeur différente.
Les nouvelles recherches
Deux équipes d'astrophysiciens ont apporté de nouveaux éléments aux débats sur ces questions. Des chercheurs de l'Université de Bologne, en Italie, en conjonction avec ceux de l'Institut Leibniz d'astrophysique de Potsdam (AIP), en Allemagne, ont publié des résultats qui pourraient contribuer à résoudre la tension de Hubble. Ils se sont appuyés sur des données de la mission Gaia concernant de multiples informations sur la luminosité, la position et la distance de plus de 200 000 étoiles de la Voie lactée.
Le groupe de cosmologie de l'Université de Bologne s'est appuyé sur les travaux du groupe d'archéologie stellaire de l'AIP portant sur un catalogue des déterminations de l'âge de plus de 200 000 étoiles tirées des données de Gaia, en combinaison avec la théorie aussi bien analytique que numérique de l'évolution des étoiles. L'idée était de tenter de contribuer aux tentatives pour trancher laquelle des déterminations de la constante de Hubble-Lemaître est correcte en mesurant avec plus de précision l'âge des plus vieilles étoiles.
En conclusion, les nouvelles recherches sur la tension de Hubble et l'âge de l'Univers sont un exemple de l'avancement constant de nos connaissances dans le domaine de la cosmologie. Les découvertes récentes et futures contribueront à notre compréhension de l'Univers et de ses mystères.
