L’univers ne serait pas plat mais aurait plutôt la forme d’une sphère. Une équipe de scientifiques l’affirme dans une nouvelle étude, publiée le 4 novembre 2019 au sein de la revue Nature Astronomy. Si l’univers est bien fermé comme ils l’affirment, ce serait un bouleversement important.
« Comme on le sait, la théorie de l’inflation prédit naturellement un univers plat », écrivent les scientifiques dans ce document. La théorie de l’inflation cosmique explique que l’univers a connu une étape d’expansion très brève peu après le Big Bang (qui n’a rien à voir, au passage, avec une grosse explosion). L’inflation a été testée à l’aide de la mission Planck, un satellite de l’ESA, chargé de mesurer le rayonnement le plus ancien émis dans l’univers (le rayonnement fossile, ou fond diffus cosmologique). C’est cette mission qui a permis d’aller dans le sens de l’hypothèse d’un univers plat. La nouvelle étude se heurte à ce postulat.
Les formes possibles de l'univers. Selon les auteurs, l'univers serait fermé.
Source : Wikimedia/CC/Domaine public (photo recardée et modifiée, annotations Numerama)Un univers plat ou fermé : qu’est-ce que ça veut dire ?
Si l’on en croit ces auteurs, il faudrait se représenter notre univers comme une sphère, ce qui signifierait qu’il est fermé. Dans ce cas, il aurait une courbure spatiale positive. L’expansion de l’univers finirait par s’arrêter. Si l’univers est plat, on dit qu’il est ouvert : sa courbure spatiale est alors négative. Il n’a pas de limite et s’étendra toujours. Pour s’imaginer ce que cela signifie, on peut recourir à l’image utilisée par Quanta Magazine : il faut imaginer deux faisceaux lumineux côte à côte. Dans un univers plat, ils resteraient parallèles pour toujours. Dans un univers fermé, ils reviendraient à leur point de départ.
Comme nous l’avait expliqué l’astrophysicienne Sandrine Codis, chargée de recherche à l’Institut d’astrophysique de Paris, les observations permises par la mission Planck ont montré que « l’univers a une courbure presque nulle (presque égale à zéro) et semble donc compatible avec un espace infini à courbure nulle », c’est-à-dire un univers plat. Les auteurs du nouveau texte se sont eux aussi penchés sur le fond diffus cosmologique et assurent qu’ils ont trouvé des données discordantes. Comme le résume Live Science, les micro-ondes du fond diffus cosmologique sembleraient se courber d’une façon que la physique que nous connaissons ne peut expliquer. Les chercheurs en déduisent que l’explication pourrait résider dans la forme de l’univers, qui aurait bien une courbure positive « à un niveau de confiance supérieur à 99 % ».
À supposer qu’elle soit confirmée, l’affirmation selon laquelle l’univers serait fermé viendrait chambouler la manière dont on le perçoit. « L’hypothèse d’un univers plat pourrait masquer une crise cosmologique où des propriétés disparates observées de l’univers semblent être mutuellement incompatibles », poursuivent les auteurs.
Un « coup de chance statistique » ?
Cependant, tous les chercheurs ne sont pas d’accord avec ces nouvelles conclusions. Le 1er octobre, une longue étude (qui n’a pas été validée par un comité de relecture) également fondée sur les données de la mission Planck concluait que « l’univers est spatialement plat ». Le scientifique Antony Lewis, cosmologue à l’université du Sussex (Royaume-Uni) et membre de l’équipe qui analyse les données du satellite Planck, estime que la caractéristique du fond diffus cosmologique qui amène ses confrères à supposer que l’univers est fermé relève d’un « coup de chance statistique », indique-t-il, cité par Quanta Magazine.
Dans l’étude elle-même, les scientifiques admettent que les propriétés observées de l’univers semblent difficiles à concilier pour trancher en faveur d’un univers plat ou fermé. « De futures mesures sont nécessaires », écrivent les auteurs, pour savoir si les divergences sont liées à des variations statistiques ou requièrent une nouvelle approche de la physique pour être comprises.
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