Une nouvelle compilation de 2 884 supernovas de type Ia, baptisée Unite, combinée à des relevés cosmologiques récents, suggère que l’énergie noire pourrait varier au fil du temps. Présentés en septembre 2026 par une équipe internationale, ces travaux bousculent le modèle standard de la cosmologie.
Depuis près de trente ans, la cosmologie repose sur un dogme simple : l’expansion accélérée de l’univers, découverte en 1998, est pilotée par une énergie noire dont la densité reste strictement constante. Cette constante cosmologique, représentée par la lettre grecque Lambda, constitue la pierre angulaire du modèle standard actuel, connu sous le nom de modèle Lambda-CDM (la constante Lambda siège au centre de la théorie standard). Un vaste effort international mené par des chercheurs de l’École de mathématiques et de physique de l’Université du Queensland vient toutefois d’apporter de nouveaux éléments qui fragilisent ce postulat.
La constitution du catalogue Unite et le regroupement de trente ans d’observations
L’équipe de recherche, dirigée par le doctorant Ryan Camilleri, a assemblé la plus vaste base de données jamais réalisée sur les supernovas de type Ia. Ces explosions thermonucléaires se produisent dans des systèmes binaires lorsque des naines blanches accumulent de la matière auprès d’une étoile compagnon, ou lorsque deux naines blanches fusionnent. Leur luminosité maximale standardisée permet aux astronomes de mesurer les distances cosmiques et de retracer l’histoire de l’expansion de l’univers.
Plutôt que d’additionner de simples tableurs de données, les chercheurs ont reconstruit trois décennies d’observations au sein d’un cadre cohérent, comme l’a indiqué Universetoday.
Les chercheurs ont également recalculé les masses stellaires des galaxies hôtes pour plus de 98 pour cent de l’échantillon. Cette étape s’avère cruciale, car la luminosité standardisée d’une supernova de type Ia présente une corrélation subtile avec la masse de son hôte, des variations de l’ordre de 0,01 magnitude suffisant à modifier les contraintes cosmologiques.
Des indices de variation temporelle confirmés par de multiples mesures indépendantes
Pris isolément, le catalogue Unite de supernovas reste compatible avec une énergie noire fixe. C’est uniquement lorsque les données de supernovas sont croisées avec les oscillations acoustiques de baryons et les mesures du fond diffus cosmologique que le signal se renforce. Les analyses indiquent que l’énergie noire pourrait changer au fil du temps, contredisant l’hypothèse d’une force figée.
Cette conclusion fait écho à d’autres résultats récents obtenus à travers le monde. L’astrophysicienne Tamara Davis a souligné que leurs données sur les supernovas issues du DES en 2024 avaient d’abord montré des indices selon lesquels l’énergie noire pourrait varier au fil du temps, et que cette nouvelle compilation observait également un écart par rapport au modèle standard, bien que dans une direction légèrement différente, rappelant que les données du Dark Energy Spectroscopic Instrument publiées en 2024 allaient dans le même sens en étudiant les ondes sonores fossiles de l’univers primordial.
Perspectives pour la physique théorique et la gravitation quantique
Au-delà de la cosmologie, ces travaux pourraient ouvrir une voie vers la résolution de l’un des plus grands défis de la physique moderne : l’unification de la relativité générale d’Einstein et de la physique quantique. Alors que ces deux théories règnent en maître dans leurs domaines respectifs, les scientifiques peinent à formuler une théorie cohérente de la gravitation quantique.
Tamara Davis, de l’Université du Queensland, a également indiqué que l’ensemble de ces recherches pourrait bien détenir la clé permettant d’expliquer comment la gravité et la physique quantique s’articulent, précisant que nous savons que ces deux théories connaissent un immense succès dans leurs domaines respectifs, de sorte que si nous parvenons à comprendre comment les assembler, cela constituerait une avancée majeure en physique théorique, comme l’a relayé Universetoday.
L’équipe de l’Université du Queensland prévoit d’affiner encore ces modèles en intégrant de futures données, notamment celles du programme DEBASS, qui détecte des centaines de supernovas supplémentaires à des distances plus proches de la Terre que le relevé DES. Le travail détaillé de l’équipe a été versé sur la plateforme de prépublication arXiv et publié dans les Publications of the Astronomical Society of Australia.