Vivons-nous dans un vide géant ?

L’un des plus grands mystères de la cosmologie est la vitesse à laquelle l’univers se développe. Cela peut être prédit à l’aide du modèle standard de cosmologie, également connu sous le nom de matière noire froide Lambda (ΛCDM) . Ce modèle est basé sur des observations détaillées de la lumière laissée par le Big Bang, ce qu'on appelle le fond diffus cosmologique (CMB). 

L'expansion de l'univers éloigne les galaxies les unes des autres. Plus ils s’éloignent de nous, plus ils se déplacent rapidement. La relation entre la vitesse et la distance d'une galaxie est régie par la constante de Hubble, qui est d'environ 70 km par seconde par mégaparsec (une unité de longueur en astronomie). Cela signifie qu’une galaxie gagne environ 50 000 milles par heure pour chaque million d’années-lumière qui s’éloigne de nous. Mais malheureusement pour le modèle standard, cette valeur a été récemment contestée, conduisant à ce que les scientifiques appellent la tension de Hubble. Lorsque nous mesurons le taux d’expansion à l’aide de galaxies et de supernovas (étoiles explosives) proches, il est 10 % plus élevé que lorsque nous le prédisons sur la base du CMB. 

Une explication possible serait que nous vivons dans un vide géant dans l'espace (une zone avec une densité inférieure à la moyenne). Nous montrons que cela pourrait gonfler les mesures locales en raison des sorties de matière du vide. Des écoulements se produiraient lorsque des régions plus denses entourant un vide le sépareraient : elles exerceraient une attraction gravitationnelle plus importante que la matière de plus faible densité à l'intérieur du vide. Dans ce scénario, nous aurions besoin d’être proches du centre d’un vide d’un rayon d’environ un milliard d’années-lumière et d’une densité d’environ 20 % inférieure à la moyenne de l’univers dans son ensemble, donc pas complètement vide.

Lire les différents articles sur le sujet : sur le site de Phys.org (en anglais) traduit ici sur notre blog, et aussi un autre article sur Phys.org : "Une nouvelle explication possible de la tension de Hubble".