Nouvelles recherches placent l'âge de l'univers à 26,7 milliards d'années, soit près de deux fois plus vieux que précédemment estimé.

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par Bernard Rizk, Université d'Ottawa

Notre univers pourrait être deux fois plus vieux que les estimations actuelles, selon une nouvelle étude qui remet en question le modèle cosmologique dominant et éclaire le problème soi-disant « impossible » des premières 

Le travail est publié dans le journal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

« Notre modèle nouvellement conçu étend le temps de formation des galaxies de plusieurs milliards d'années, faisant de l'univers un âge de 26,7 milliards d'années, et non pas 13,7 comme précédemment estimé », déclare l'auteur Rajendra Gupta, professeur adjoint de physique à la Faculté des sciences de l'Université d'Ottawa.

Depuis des années, les astronomes et les physiciens ont calculé l'âge de notre univers en mesurant le temps écoulé depuis le Big Bang et en étudiant les étoiles les plus anciennes en fonction du décalage vers le rouge de la lumière provenant des galaxies lointaines. En 2021, grâce à de nouvelles techniques et aux progrès technologiques, l'âge de notre univers a ainsi été estimé à 13,797 milliards d'années en utilisant le modèle de concordance Lambda-CDM.

Cependant, de nombreux scientifiques ont été perplexes face à l'existence d'étoiles comme Methuselah qui semblent être plus anciennes que l'âge estimé de notre univers et à la découverte de galaxies anciennes dans un état avancé d'évolution rendue possible par le télescope spatial James Webb. Ces galaxies, qui existent à peine 300 millions d'années environ après le Big Bang, semblent avoir un niveau de maturité et de masse généralement associé à des milliards d'années d'évolution cosmique. De plus, elles sont étonnamment petites, ajoutant une couche de mystère supplémentaire à l'équation.

La théorie de la lumière fatiguée de Zwicky propose que le décalage vers le rouge de la lumière des galaxies lointaines soit dû à la perte progressive d'énergie des photons sur de vastes distances cosmiques. Cependant, cela semblait être en contradiction avec les observations. Pourtant, Gupta a découvert que « en permettant à cette théorie de coexister avec l'expansion de l'univers, il devient possible de réinterpréter le décalage vers le rouge comme un phénomène hybride, plutôt que purement dû à l'expansion ».

En plus de la théorie de la lumière fatiguée de Zwicky, Gupta introduit l'idée de « constantes de couplage » évolutives, telles que l'a postulé Paul Dirac. Les constantes de couplage sont des constantes physiques fondamentales qui régissent les interactions entre les particules. Selon Dirac, ces constantes pourraient avoir varié au fil du temps. En les laissant évoluer, la période de formation des premières galaxies observées par le télescope Webb à des décalages vers le rouge élevés peut être étendue de quelques centaines de millions d'années à plusieurs milliards d'années. Cela fournit une explication plus plausible pour le niveau avancé de développement et de masse observé dans ces galaxies anciennes.

De plus, Gupta suggère que l'interprétation traditionnelle de la « constante cosmologique », qui représente l'énergie sombre responsable de l'expansion accélérée de l'univers, a besoin d'être révisée. Au lieu de cela, il propose une constante qui tient compte de l'évolution des constantes de couplage. Cette modification dans le modèle cosmologique permet de résoudre le puzzle des petites tailles de galaxies observées dans l'univers primitif, permettant des observations plus précises.

Informations sur le journal : Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Fourni par l'Université d'Ottawa