Webb telescope's largest study of universe expansion confirms challenge to cosmic theory
La plus grande étude sur l'expansion de l'univers réalisée par le télescope Webb confirme la remise en cause de la théorie cosmique
par l'université Johns Hopkins
Crédit : CC0 Public Domain
De nouvelles observations du télescope spatial James Webb suggèrent qu'une nouvelle caractéristique de l'univers - et non une faille dans les mesures du télescope - pourrait être à l'origine du mystère qui perdure depuis une décennie : pourquoi l'univers s'étend plus vite aujourd'hui qu'à ses débuts, il y a des milliards d'années.
Les nouvelles données confirment les mesures du télescope spatial Hubble sur les distances entre les étoiles et les galaxies proches, offrant une vérification croisée cruciale pour résoudre le décalage dans les mesures de l'expansion mystérieuse de l'univers. Connue sous le nom de tension de Hubble, cette divergence reste inexpliquée même par les meilleurs modèles de cosmologie.
« L’écart entre le taux d’expansion observé de l’univers et les prédictions du modèle standard suggère que notre compréhension de l’univers est peut-être incomplète. Alors que deux télescopes phares de la NASA confirment désormais leurs découvertes respectives, nous devons prendre ce problème [de la tension de Hubble] très au sérieux : c’est un défi, mais aussi une opportunité incroyable d’en apprendre davantage sur notre univers », a déclaré Adam Riess, lauréat du prix Nobel et auteur principal de l’étude, professeur émérite Bloomberg et professeur Thomas J. Barber de physique et d’astronomie à l’université Johns Hopkins.
Publiée dans The Astrophysical Journal, la recherche s’appuie sur la découverte de Riess, lauréat du prix Nobel, selon laquelle l’expansion de l’univers s’accélère en raison d’une mystérieuse « énergie noire » qui imprègne de vastes étendues d’espace entre les étoiles et les galaxies.
L’équipe de Riess a utilisé le plus grand échantillon de données Webb collectées au cours de ses deux premières années dans l’espace pour vérifier la mesure du taux d’expansion de l’univers par le télescope Hubble, un nombre connu sous le nom de constante de Hubble.
Ils ont utilisé trois méthodes différentes pour mesurer les distances des galaxies qui hébergeaient des supernovae, en se concentrant sur les distances précédemment mesurées par le télescope Hubble et connues pour produire les mesures « locales » les plus précises de ce nombre.
La nouvelle étude a porté sur environ un tiers de l'échantillon de galaxies complet de Hubble, en utilisant la distance connue à une galaxie appelée NGC 4258 comme point de référence. Malgré un ensemble de données plus petit, l'équipe a atteint une précision impressionnante, montrant des différences entre les mesures inférieures à 2 %, bien inférieures à la taille d'environ 8 à 9 % de l'écart de tension de Hubble.
Découvrez les dernières nouveautés en matière de science, de technologie et d'espace avec plus de 100 000 abonnés qui comptent sur Phys.org pour des informations quotidiennes. Inscrivez-vous à notre newsletter gratuite et recevez des mises à jour sur les avancées, les innovations et les recherches qui comptent, quotidiennement ou hebdomadairement.
En plus de leur analyse des étoiles pulsantes appelées variables céphéides, la référence absolue pour mesurer les distances cosmiques, l'équipe a recoupé des mesures basées sur des étoiles riches en carbone et les géantes rouges les plus brillantes des mêmes galaxies.
Toutes les galaxies observées par Webb ainsi que leurs supernovae ont donné une constante de Hubble de 72,6 km/s/Mpc, presque identique à la valeur de 72,8 km/s/Mpc trouvée par Hubble pour les mêmes galaxies.
L'étude comprenait des échantillons de données Webb provenant de deux groupes qui travaillent indépendamment pour affiner la constante de Hubble, l'un de l'équipe SH0ES de Riess (Supernova, H0, pour l'équation d'état de l'énergie sombre) et l'autre du programme Hubble Carnegie-Chicago, ainsi que d'autres équipes.
Les mesures combinées permettent de déterminer avec la plus grande précision à ce jour la précision des distances mesurées à l'aide des étoiles céphéides du télescope Hubble, qui sont fondamentales pour déterminer la constante de Hubble.
Bien que la constante de Hubble n'ait pas d'effet pratique sur le système solaire, la Terre ou la vie quotidienne, elle révèle l'évolution de l'univers à des échelles extrêmement grandes, avec de vastes zones de l'espace lui-même s'étirant et éloignant les galaxies lointaines les unes des autres comme des raisins secs dans une pâte qui lève.
Il s’agit d’une valeur clé que les scientifiques utilisent pour cartographier la structure de l’univers, approfondir leur compréhension de son état 13 à 14 milliards d’années après le Big Bang et calculer d’autres aspects fondamentaux du cosmos.
Résoudre la tension de Hubble pourrait révéler de nouvelles perspectives sur d’autres divergences avec le modèle cosmologique standard qui sont apparues ces dernières années, a déclaré Marc Kamionkowski, un cosmologiste de Johns Hopkins qui a aidé à calculer la constante de Hubble et a récemment contribué à développer une nouvelle explication possible de la tension.
Le modèle standard explique l’évolution des galaxies, le fond diffus cosmologique du Big Bang, l’abondance des éléments chimiques dans l’univers et de nombreuses autres observations clés basées sur les lois connues de la physique. Cependant, il n’explique pas entièrement la nature de la matière noire et de l’énergie noire, des composants mystérieux de l’univers qui seraient responsables de 96 % de sa composition et de son expansion accélérée.
« Une explication possible de la tension de Hubble serait qu'il manque quelque chose à notre compréhension de l'univers primitif, comme un nouveau composant de la matière – l'énergie noire primitive – qui a donné à l'univers un coup de fouet inattendu après le Big Bang », a déclaré Kamionkowski, qui n'a pas participé à la nouvelle étude.
« Et il existe d'autres idées, comme les propriétés amusantes de la matière noire, les particules exotiques, la modification de la masse des électrons ou les champs magnétiques primordiaux qui pourraient faire l'affaire. Les théoriciens ont le droit d'être très créatifs. »
XXXXXXXXXXXXXXX
COMMENTAIRES
La plus grande étude sur l'expansion de l'univers réalisée par le télescope Webb confirme la remise en cause du Modèle standard
de la théorie cosmique
De nouvelles observations du télescope spatial James Webb suggèrent qu'une nouvelle description des caractéristique de l'univers devient nécessaire ....Et il ne s agit pas
d' une faille dans les mesures de ce merveilleux télescope - ne le dénigrons pas !!!Pourquoi l'univers s'étend plus vite aujourd'hui qu'à ses débuts, il y a des milliards d'années. etc !
XXXXXXXXXX
More information: Adam G. Riess et al, JWST Validates HST Distance Measurements: Selection of Supernova Subsample Explains Differences in JWST Estimates of Local H0, The Astrophysical Journal (2024). DOI: 10.3847/1538-4357/ad8c21
Journal information: Astrophysical Journal
Provided by Johns Hopkins University
Explore further
New analysis of Webb data measures universe expansion rate, finds there may not be a 'Hubble tension'
Aucun commentaire:
Enregistrer un commentaire