L’univers grandit trop vite (et personne ne sait pourquoi)

L'univers est en expansion constante depuis 13,8 milliards d'années. La vitesse de cette expansion, connue sous le nom de constante de Hubble (H0), est un pilier de la cosmologie moderne. Cependant, deux méthodes distinctes pour la mesurer produisent des résultats différents : la méthode directe, basée sur l'observation d'objets proches dont la luminosité est connue, donne environ 73 km/s/Mpc, tandis que l'analyse du fond diffus cosmologique (la lumière la plus ancienne de l'univers) prédit environ 67 km/s/Mpc. Cet écart de 6 points, connu sous le nom de "tension de Hubble", persiste depuis plus de dix ans malgré des milliards dépensés en télescopes et des vérifications méticuleuses des instruments et des données. Normalement, un tel désaccord indiquerait une erreur dans l'une des mesures. Cependant, même le télescope spatial James Webb, le plus puissant jamais envoyé, a confirmé les mesures de l'univers proche, excluant ainsi l'erreur instrumentale. Une troisième méthode indépendante a également trouvé une vitesse plus élevée que celle prédite par notre modèle, renforçant l'idée que le problème ne réside pas dans nos outils, mais dans notre théorie de l'univers. Quelque chose dans notre compréhension fondamentale pourrait être faux. Trois pistes principales sont explorées pour résoudre cette tension. La première suggère que l'énergie noire, qui compose 68% de l'univers et est censée être constante, pourrait en réalité être dynamique et évoluer au fil du temps, modifiant ainsi le taux d'expansion calculé. La deuxième piste, plus radicale, remet en question la validité des mesures des supernovas, qui sont cruciales pour déterminer l'expansion de l'univers et l'existence de l'énergie noire. Si ces mesures sont fondamentalement biaisées, cela remettrait en question une grande partie de ce que nous pensons savoir sur l'expansion cosmique, y compris le prix Nobel décerné en 2011 pour la preuve de l'accélération de l'univers. La troisième piste propose une approche différente : et si l'interprétation du fond diffus cosmologique était erronée ? Une équipe de physiciens, dont les travaux ont été publiés dans Nature Astronomy, suggère que la négligence des champs magnétiques primordiaux pourrait être la clé. Ces champs magnétiques, détectés partout dans l'univers mais dont l'origine est souvent inexpliquée par les processus astrophysiques connus, pourraient avoir été présents dès la naissance de l'univers. Pour comprendre cette hypothèse, il faut revenir à l'époque où le fond diffus cosmologique a été émis, environ 380 000 ans après le Big Bang. À ce moment, l'univers était un plasma dense et chaud où la lumière ne pouvait pas se propager librement. Lorsque l'univers s'est refroidi, les électrons ont été capturés par les noyaux pour former des atomes stables (la recombinaison), rendant l'univers transparent et permettant à la lumière de voyager. L'introduction de champs magnétiques dans ce plasma primordial aurait modifié les trajectoires des particules chargées, accélérant ainsi la formation des atomes. La recombinaison se serait donc produite plus tôt que ce que notre modèle standard prédit. Ce décalage temporel est crucial, car la date exacte de l'échappement de la lumière du plasma détermine directement les motifs observés dans le fond diffus cosmologique, qui sont utilisés pour calculer H0. Si la lumière s'est échappée plus tôt, la valeur déduite de H0 augmenterait, passant d'environ 67 à 70. Cette hypothèse a l'avantage de résoudre deux problèmes simultanément. Les champs magnétiques primordiaux nécessaires pour expliquer le décalage (environ 5 à 10 picogauss) correspondent exactement à l'intensité requise pour expliquer l'origine des champs magnétiques mystérieux observés dans les galaxies, sans nécessiter de mécanismes d'amplification supplémentaires. Cependant, les chiffres ne concordent pas encore parfaitement. La valeur de H0 passe de 67 à 70, mais reste éloignée des 73 mesurés par les supernovas. Tenter d'augmenter l'intensité des champs magnétiques pour combler l'écart se heurte à des contraintes observationnelles. Cela suggère que les champs magnétiques primordiaux sont une partie de la réponse, mais pas la solution complète. Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives. Un article récent (mi-octobre 2026) explore même la possibilité que ces champs magnétiques primordiaux aient pu provoquer la formation de trous noirs à une époque où l'univers ne contenait ni étoiles ni galaxies, en créant des zones de compression intense menant à des effondrements gravitationnels locaux. Si cela est confirmé, les champs magnétiques primordiaux deviendraient des acteurs majeurs de la formation de l'univers. Des radiotélescopes comme l'ERA en Afrique du Sud et le SKA en Australie pourraient détecter des traces de ces champs magnétiques dans le signal de l'hydrogène de l'univers primitif dans les prochaines années. La tension de Hubble, qui ressemblait à un bug embarrassant dans nos données, pourrait finalement révéler un ingrédient fondamental de l'univers que nous avions négligé : le magnétisme. Cette situation rappelle le problème de l'orbite de Mercure au XIXe siècle, résolu non par la recherche d'une planète cachée, mais par une meilleure théorie : la relativité générale d'Einstein. Ce n'est pas la donnée qui change, mais la question posée à la donnée.