Cette année marque le 90e anniversaire d’une découverte époustouflante : l’expansion de l’univers.

Cette découverte a été menée par Edwin Hubble, dont le télescope spatial en orbite porte le nom. En tant qu’astronome à l’Observatoire du Mont Wilson à Los Angeles, Hubble avait accès aux équipements les plus pointus de l’époque, notamment au télescope Hooker de 100 pouces (2,5 mètres). Ce télescope, construit en 1917, a été le plus grand sur Terre jusqu’en 1949.

Depuis 1919, Hubble découvrait de nouvelles galaxies depuis l’observatoire, selon la Carnegie Institution for Science. En 1923, il a développé une méthode pour mesurer la distance entre une galaxie lointaine et la Voie lactée, qui consistait à calculer la luminosité réelle des étoiles dans une autre galaxie, puis à comparer cette valeur avec la luminosité qu’elles semblaient avoir depuis la Terre.

Ces travaux ont conduit à une autre révélation. Selon la Carnegie Institution, Hubble connaissait également les travaux d’un astronome antérieur, Vesto Melvin Slipher, qui avait compris qu’il pouvait mesurer la vitesse à laquelle une galaxie se rapprochait ou s’éloignait de la Voie lactée en observant les changements dans les longueurs d’onde de la lumière provenant de cette galaxie. La mesure s’appelle le décalage Doppler, et le principe est le même que le changement de tonalité qui semble se produire lorsqu’une sirène d’ambulance s’approche, retentit et s’éloigne, sauf qu’il s’agit de lumière et non de son. Dans le cas de la lumière, les longueurs d’onde émises par un objet se déplaçant vers un observateur immobile semblent plus fréquentes, et donc plus bleues. Les longueurs d’onde émises par un objet qui s’éloigne apparaissent moins fréquentes, et donc plus rouges.

Armés d’informations sur la distance des autres galaxies et leur décalage Doppler, Hubble et ses collègues ont publié en 1929 un article qui allait changer l’astronomie. Cet article, intitulé « A Relation between Distance and Radial Velocity among Extra-Galactic Nebulae », démontre que les galaxies visibles depuis la Voie lactée semblent toutes s’éloigner à grande vitesse. (Le 17 janvier 1929, l’article a été « communiqué » à l’Académie nationale des sciences.)

Ce que Hubble et ses co-auteurs avaient observé était l’expansion même de l’univers. Pour utiliser une analogie célèbre, les galaxies sont comme des raisins secs dans la pâte à pain de l’univers. Lorsque la pâte lève, tous les raisins secs s’éloignent les uns des autres, mais ils restent tous coincés dans la même pâte. Cette découverte a permis de calculer l’âge de l’univers : environ 13,7 milliards d’années.

Quatre-vingt-dix ans après que l’équipe de Hubble ait fait part de ses découvertes, les scientifiques tentent toujours de comprendre le fonctionnement de cette expansion. L’année dernière, à l’aide du télescope portant le nom de Hubble, les astronomes ont signalé que l’expansion est plus rapide que prévu – 73 kilomètres par seconde par mégaparsec, pour être précis. Un mégaparsec correspond à 3,3 millions d’années-lumière, cette mesure signifie donc que pour chaque tranche de 3,3 millions d’années-lumière depuis la Terre, une galaxie semble s’éloigner à 73 kilomètres par seconde plus rapidement.

Quelques mois plus tard, les mêmes chercheurs ont constaté que des parties plus éloignées de l’univers semblent s’étendre moins rapidement, à 67 kilomètres par seconde par mégaparsec. Ces divergences suggèrent que quelque chose – peut-être l’énergie ou la matière noire – influence l’expansion de l’univers d’une manière qui n’est pas encore comprise.

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Originally published on Live Science.

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