Publié le 22 novembre 2025 à 20h25. Une nouvelle étude remet en question l’idée d’une expansion éternelle de l’univers, suggérant qu’il pourrait atteindre une taille maximale dans environ onze milliards d’années avant de s’effondrer sur lui-même.
- Des chercheurs de l’Université Cornell et d’autres institutions proposent un modèle qui contredit l’expansion éternelle de l’espace.
- Selon ce modèle, l’univers atteindra sa taille maximale dans environ 11 milliards d’années, avant de commencer à se contracter.
- Cette contraction mènerait à un « Big Crunch », un effondrement massif de l’espace, du temps et de la matière.
Depuis la fin des années 1990, la cosmologie est bouleversée par la découverte de l’énergie noire, une force mystérieuse qui semble accélérer l’expansion de l’univers. Cette découverte, réalisée indépendamment par deux équipes de recherche dirigées par Saul Perlmutter et Adam Riess et Brian Schmidt, a conduit à l’hypothèse que l’univers continuerait à s’étendre indéfiniment, aboutissant à un « Big Freeze » – une mort froide et cosmique où toutes les étoiles s’éteindraient et la chaleur finirait par disparaître. Cependant, une nouvelle étude remet en question ce scénario largement accepté.
Les physiciens et les cosmologistes ont longtemps tenté de prédire le destin ultime de l’univers, élaborant divers scénarios, dont le « Big Rip » (où l’énergie noire déchirerait les atomes), le « Big Crunch » (l’inverse du Big Bang, un effondrement total) et le « Big Splat » (une collision avec une autre membrane quadridimensionnelle). La découverte de l’énergie noire semblait favoriser le Big Freeze, mais de récentes recherches théoriques suggèrent une fin possiblement plus dramatique.
La nouvelle étude, menée par Hoang Nhan Luu du Centre international de physique de Donostia en Espagne, Yu-Cheng Qiu de l’Université Jiao Tong de Shanghai en Chine et Henry Tye de l’Université Cornell aux États-Unis, propose un modèle alternatif. Publiée dans le Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, cette recherche suggère que l’univers ne s’étendra pas éternellement, mais atteindra une taille maximale dans environ 33 milliards d’années – soit plus de la moitié de son âge actuel (13,8 milliards d’années depuis le Big Bang). Pendant onze milliards d’années supplémentaires, l’expansion se poursuivra, atteignant 1,7 fois sa taille actuelle, avant de s’arrêter complètement.
Selon ce modèle, un lent processus de contraction débutera alors, culminant dans un « Big Crunch » – un effondrement massif où l’espace, le temps et la matière seraient réduits à une singularité infiniment dense. Henry Tye résume cette perspective :
« Au cours des vingt dernières années, les gens ont cru que la constante cosmologique était positive et que l’univers s’étendrait pour toujours »,
Henry Tye, Université Cornell
« Mais les nouvelles données suggèrent qu’elle pourrait être négative – et que l’univers finira par s’effondrer. »
Henry Tye, Université Cornell
Au cœur de cette nouvelle théorie se trouve la constante cosmologique (lambda), introduite par Albert Einstein dans sa théorie de la relativité générale. Lorsque lambda est positive, elle agit comme une force répulsive, favorisant l’expansion. Lorsque lambda est négative, elle exerce une attraction supplémentaire, pouvant potentiellement inverser l’expansion à long terme. L’étude de Tye et de ses collègues suggère que lambda pourrait être légèrement négative, en interaction avec un champ hypothétique appelé champ axion.
Les axions, particules encore non détectées, seraient extrêmement légères et uniformément réparties dans l’espace. Elles auraient joué un rôle similaire à celui de l’énergie noire dans les premiers instants de l’univers, pilotant son expansion. Cependant, leur effet diminuerait avec le temps. Dans le modèle proposé, tant que le champ d’axions reste suffisamment fort, l’expansion se poursuit. Lorsque son influence s’estompe, l’expansion ralentit, s’arrête et finit par s’inverser.
Des données récentes provenant du Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), un projet de cartographie de millions de galaxies, suggèrent que l’énergie noire pourrait en effet s’affaiblir. Bien que ces indications restent préliminaires et sujettes à débat, elles soutiennent la possibilité d’un changement dans le comportement de l’énergie noire. Une contre-analyse publiée sur arXiv souligne cependant que les différents ensembles de données ne concordent pas suffisamment pour affirmer avec certitude que l’énergie noire est en train de changer.
La question de savoir si l’univers est réellement destiné à un Big Crunch reste donc ouverte. Les modèles cosmologiques sont complexes et dépendent de nombreuses incertitudes. Pour l’instant, les galaxies continuent de s’éloigner silencieusement, mais les formules et les données pourraient receler une prémonition de la fin ultime de l’univers.
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