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Hubble identifie des rides inhabituelles dans le taux d’expansion de l’univers

Mesurer le taux d’expansion de l’univers était l’un des principaux objectifs du télescope spatial Hubble lors de son lancement en 1990.

Au cours des 30 dernières années, l’Observatoire spatial a aidé les scientifiques à découvrir et à affiner ce taux d’accélération, ainsi qu’à révéler des rides mystérieuses que seule la nouvelle physique peut résoudre.

Hubble a détecté plus de 40 galaxies qui contiennent des pulsars ainsi que des étoiles explosives appelées supernovae pour mesurer de plus grandes distances cosmiques. Ces deux phénomènes aident les astronomes à déterminer les distances astronomiques comme marqueurs de milles, qui indiquent le taux d’expansion.

Dans leur quête pour comprendre à quelle vitesse notre univers s’étend, les astronomes ont déjà fait une découverte inattendue en 1998 : « l’énergie noire ». Ce phénomène agit comme une force motrice mystérieuse qui accélère le taux d’expansion.

Et il y a un autre développement : une différence inexpliquée entre le taux d’expansion de l’univers local et le taux d’expansion de l’univers lointain immédiatement après le Big Bang.

Les scientifiques ne comprennent pas le paradoxe, mais ils admettent que c’est étrange et qu’il pourrait nécessiter une nouvelle physique.

« Vous obtenez la mesure la plus précise du taux d’expansion de l’univers à partir de l’étalon-or pour les télescopes et les marqueurs d’inclinaison cosmique », a déclaré Adam Rees, lauréat du prix Nobel au Space Telescope Science Institute et professeur émérite à l’Université Johns Hopkins de Baltimore. dans la situation actuelle.

« C’est pour cela que le télescope spatial Hubble a été construit, en utilisant la meilleure technologie que nous connaissons pour le faire. C’est probablement le magnum Hubble, car il faudrait encore 30 ans de la vie de Hubble pour doubler la taille de cet échantillon. »

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des décennies de surveillance

Le télescope porte le nom de l’astronome pionnier Edwin Hubble, qui a découvert dans les années 1920 que les nuages ​​lointains dans l’univers étaient en fait des galaxies. (mort en 1953).

Hubble s’est appuyé sur les travaux de l’astronome Henrietta Swan-Levitt en 1912 pour découvrir des périodes de luminosité dans les pulsars appelées variables céphéides. Les céphéides agissent comme des marqueurs d’inclinaison cosmique car elles s’allument et s’assombrissent périodiquement dans notre galaxie et au-delà.

Le travail de Hubble a conduit à la révélation que notre galaxie était l’une de celles qui ont changé à jamais notre perspective et notre place dans l’univers. L’astronome a poursuivi son travail et a découvert que les galaxies lointaines semblent se déplacer rapidement, suggérant que nous vivons dans un univers en expansion qui a commencé avec le Big Bang.

La découverte du taux d’expansion de l’univers a permis d’atteindre Prix ​​Nobel de physique 2011Décerné à Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt et Riess « pour la découverte de l’accélération de l’expansion de l’univers grâce à l’observation de supernovae lointaines ».

Reiss continue de diriger SHOES, abréviation de Supernova, H0, pour l’équation de l’état de l’énergie noire, une collaboration scientifique qui étudie le taux d’expansion de l’univers. Son équipe publie un article dans The Astrophysical Journal fournissant la dernière mise à jour sur la constante de Hubble, car le taux d’expansion est connu.

Contradiction non résolue

La mesure d’objets distants a créé une « échelle de distance cosmique » qui pourrait aider les scientifiques à mieux estimer l’âge de l’univers et à comprendre ses fondements.

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Plusieurs équipes d’astronomes utilisant le télescope Hubble sont arrivées à une constante de Hubble de 73 plus ou moins 1 kilomètre par seconde par mégaparsec. (Un parsec a une superficie de 1 million de parsecs, soit 3,26 millions d’années-lumière.)

« La constante de Hubble est un nombre très spécial, dit-il. Elle peut être utilisée pour enfiler une aiguille du passé au présent pour tester une compréhension globale de notre univers. Cela a nécessité une énorme quantité de travail détaillé. » Lecia Verdi, cosmologiste à l’Institut catalan de recherche et d’études avancées et à l’Institut de cosmologie de l’Université de Barcelone, a déclaré dans un communiqué.

Mais le taux d’expansion réel attendu de l’univers est plus lent que celui observé par le télescope Hubble, selon les astronomes utilisant le modèle cosmologique standard de l’univers (une théorie faisant référence aux composants du Big Bang) et les mesures prises par l’agence spatiale européenne. Planck. mission entre 2009 et 2013.

L’observatoire Planck, un autre observatoire spatial, a été utilisé pour mesurer le fond diffus cosmologique ou le rayonnement résiduel du Big Bang il y a 13,8 milliards d’années.

Les scientifiques de Planck ont ​​atteint la constante de Hubble de 67,5 plus ou moins 0,5 kilomètre par seconde par mégaparsec.

Le Le télescope spatial James Webb, lancé en décembrepourront observer les signes d’inclinaison de Hubble avec plus de précision et à de plus grandes distances, ce qui peut contribuer à comprendre l’écart entre les deux chiffres.

Il présente un défi passionnant pour les cosmologistes qui étaient autrefois déterminés à mesurer la constante de Hubble – et se demandent maintenant quelle physique supplémentaire pourrait les aider à résoudre un nouveau mystère sur l’univers.

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« En fait, je ne me soucie pas vraiment de la valeur spécifique de la mise à l’échelle, mais j’aime l’utiliser pour apprendre à connaître l’univers », a déclaré Reese.