00:00Notre univers semble se mettre à dysfonctionner, et tout indique que nous traversons la plus forte tension en astronomie depuis
00:07qu'Einstein a redéfini la gravité.
00:09Pourtant, les chercheurs ne s'affolment pas encore, car ce type de désordre préfigure souvent une découverte majeure.
00:15Examinons donc les principaux facteurs à l'origine de cette crise.
00:18Pendant des décennies, la cosmétologie, pardon, la cosmologie, s'est appuyée sur l'idée que l'univers devait apparaître uniforme
00:27dans toutes les directions,
00:28pour tout observateur, où qu'il se trouve.
00:30Ce postulat est nommé « Principe cosmologique fondamental ».
00:34À ne pas confondre avec le principe cosmétologique, selon lequel chaque femme devrait choisir, la teinte de rouge à lèvres
00:41qui lui convient, mais je m'égare.
00:43D'un point de vue cosmologique, cela implique que si des amas peuvent être visibles localement, l'ensemble doit s
00:50'uniformiser à très grande échelle.
00:51Ainsi, les scientifiques estimaient qu'aucune structure ne pouvait dépasser environ 1,2 milliard d'années-lumière.
00:59Ils ont donc été stupéfaits de découvrir une structure baptisée le Grand Anneau.
01:02Il s'agit d'un cercle presque parfait composé de galaxies et d'amas, mesurant près de 1,3 milliard
01:08d'années-lumière de diamètre.
01:09Une année-lumière correspond à la distance parcourue par la lumière en un an, et comme rien ne va plus
01:15vite, cela donne une idée de l'immensité en jeu.
01:18Si vous pouviez l'observer, il s'étendrait dans le ciel comme une quinzaine de pleines lunes alignées.
01:23Et ce n'est pas un cas isolé.
01:25Quelques années auparavant, le même astronome avait identifié l'arc géant, une structure courbe de 3,3 milliards d'années
01:32-lumière.
01:32S'ajoute à cela l'anneau géant de sursaut Gamma, découvert en 2015, dont le diamètre atteint 5,6 milliards
01:40d'années-lumière.
01:41Le Grand Anneau et l'arc géant apparaissent dans la même région du ciel, à une distance similaire de la
01:47Terre, environ 9,2 milliards d'années-lumière.
01:50Ce qui laisse penser qu'il pourrait appartenir à une structure encore plus vaste, dissimulée sous nos yeux.
01:56Un autre bouleversement scientifique concerne ce que l'on appelle la constante de Hubble.
02:00C'est-à-dire la vitesse d'expansion de l'univers et le lien entre la distance d'un objet
02:05et la rapidité avec laquelle il s'éloigne de nous.
02:08Cette valeur est essentielle car elle permet aux chercheurs d'estimer l'âge, la taille ainsi que l'évolution future
02:14du cosmos.
02:15Le télescope spatial Hubble a déterminé ce paramètre avec une précision proche de 1%,
02:20établissant que l'univers a environ 13,8 milliards d'années.
02:24Par la suite, Hubble puis le télescope spatial James Webb ont mesuré les distances des galaxies lointaines et calculé leur
02:31vitesse de récession.
02:32En termes simples, ils ont montré que pour chaque million d'années-lumière parcourues,
02:36les galaxies s'éloignent d'environ 72 à 75 km par seconde, une valeur cohérente avec un univers âgé de
02:4313,8 milliards d'années.
02:45Toutefois, une autre méthode totalement différente permet d'estimer cette expansion en remontant beaucoup plus loin dans le passé.
02:51Les scientifiques analysent le fond diffus cosmologique, vestiges thermiques du Big Bang et plus anciennes lumières observables
02:59émises lorsque l'univers s'est suffisamment refroidi pour laisser circuler librement les photons.
03:05Or, en utilisant ce signal pour calculer le taux d'expansion, ils obtiennent une valeur plus faible,
03:11proche de 67 km par seconde par million d'années-lumière, au lieu de 72 à 75.
03:17Cet écart peut sembler minime, mais en cosmologie, il est considérable.
03:22Les deux méthodes sont extrêmement précises, et pourtant, elles refusent obstinément de coïncider.
03:27Ce désaccord porte un nom, la tension de Hubble.
03:31À ce jour, personne ne comprend pleinement son origine,
03:34ce qui suggère qu'un élément fondamental manque encore à notre compréhension de l'univers primordial.
03:39Au moment où les astronomes pensaient que les choses ne pourraient quand pas être plus déroutantes,
03:44le télescope James Webb a bouleversé les certitudes en révélant des galaxies primitives apparemment impossibles.
03:50Observez seulement 500 à 800 millions d'années après le Big Bang,
03:54elles devraient, selon nos modèles, être petites, chaotiques et incomplètes.
04:00Pourtant, Webb continue d'observer des galaxies qui semblent avoir déjà bénéficié de milliards d'années d'évolution.
04:06Elles présentent des structures organisées, telles que des disques et des bulbes,
04:11comparables à celles que l'on observe dans des galaxies modernes comme la Voie lactée.
04:15Or, de telles formations exigent normalement des milliards d'années, non quelques centaines de millions.
04:22Cela revient à croiser un adolescent possédant déjà la sagesse d'un vieillard.
04:27Dans certains cas, des galaxies plus petites semblent même contenir davantage de masse que des galaxies plus vastes,
04:33ce qui renverse totalement nos attentes.
04:35Plus surprenant encore, certaines de ces galaxies précoces renferment des éléments lourds tels que l'oxygène et le carbone.
04:45Ceux-ci sont produits par les étoiles, lesquelles ont besoin de temps pour les générer par fusion nucléaire.
04:51Observer cela sitôt revient à trouver du pain cuit avant même l'invention du four.
04:55Soit l'univers a évolué bien plus vite que prévu, soit notre chronologie est incomplète.
05:00Un autre problème particulièrement déroutant en cosmologie concerne le lithium.
05:05Oui, le même élément employé dans les batteries de téléphone.
05:08Selon le modèle du Big Bang, l'univers primordial, extrêmement chaud et dense,
05:13aurait produit une faible quantité de lithium.
05:16Environ 5 atomes pour 10 milliards d'atomes d'hydrogène encore observables aujourd'hui.
05:21Les astronomes peuvent vérifier cette prédiction en étudiant les étoiles à l'aide d'une technique appelée spectroscopie,
05:27qui consiste à décomposer la lumière stellaire en différentes longueurs d'onde afin d'identifier les éléments présents.
05:33Pour estimer l'âge d'une étoile, ils analysent de notamment sa teneur en fer,
05:38élément qui ne se forme que lors d'explosions de supernovae.
05:41Ainsi, les étoiles pauvres en fer sont considérées comme très anciennes,
05:46formées à une époque où l'univers était encore jeune.
05:49Cependant, un problème majeur apparaît.
05:52Ces étoiles anciennes, pauvres en fer, contiennent extrêmement peu de lithium.
05:57Et il ne s'agit pas d'un léger écart, mais parfois de moins d'un vingtième de la quantité
06:02prédite par le Big Bang.
06:03Par ailleurs, plus l'étoile est ancienne, plus la divergence est marquée.
06:08Les chercheurs désignent ce phénomène sous le nom de problème du lithium,
06:11une énigme persistante depuis plusieurs décennies.
06:15Certaines hypothèses suggèrent que les étoiles pourraient détruire le lithium en leur sein.
06:19Mais ces explications entrent en contradiction avec d'autres observations.
06:24Loin de se résoudre, cette incohérence s'accentue.
06:27Ce qui laisse penser que notre compréhension de l'univers primordial demeure incomplète
06:32et qu'un élément essentiel nous échappe encore.
06:35La matière noire ajoute une autre ombre au tableau.
06:38Les scientifiques l'ont proposé pour expliquer pourquoi les galaxies ne se dispersent de pas
06:42en agissant comme une colle invisible.
06:44Les modèles prévoient qu'elles s'accumulent fortement au centre des galaxies en formant des pics marqués.
06:50Pourtant, les observations montrent plutôt des cœurs lisses et étalés.
06:55C'est comme attendre un sommet abrupt et découvrir une colline douce.
06:59Cette divergence indique que la matière noire ne se comporte pas comme prévu.
07:04Certains chercheurs avancent même qu'elle pourrait être soumise à une cinquième force,
07:08au-delà de la gravité, de l'électromagnétisme et des autres interactions connues.
07:12L'idée peut sembler farfelue, mais elle explique pourquoi sa distribution diffère des prédictions.
07:18Si elle se confirmait, elle modifierait profondément notre compréhension de la formation des galaxies,
07:23de leur évolution et de la structure de l'univers à toutes les échelles.
07:27Enfin, l'énergie sombre constitue une autre énigme majeure
07:31qui déconcerte les scientifiques depuis sa découverte il y a environ 25 ans.
07:36Elle représente la plus grande part du contenu de l'univers,
07:39et pourtant sa nature demeure inconnue.
07:41L'hypothèse dominante postulait qu'elle restait constante,
07:45comme une pression intrinsèque du vide lui-même.
07:48Certaines théories l'associaient aux fluctuations quantiques,
07:51ces particules fugitives apparaissant et disparaissant dans le vide.
07:55Toutefois, lorsque les chercheurs ont estimé l'intensité attendue de ce phénomène,
08:00ils ont obtenu une valeur des milliards de milliards de fois trop élevée,
08:04révélant une incohérence flagrante.
08:06Plus récemment, un vaste programme d'observation suggère
08:09que l'énergie sombre pourrait en réalité varier au cours du temps.
08:12Elle aurait atteint un maximum il y a environ 4-5 milliards d'années,
08:16avant de décroître progressivement.
08:18Si cette idée est correcte, cela signifie que l'énergie sombre évolue.
08:22Cette question est cruciale, car elle détermine le destin de l'univers.
08:27Si elle demeure forte, l'expansion continuera de s'accélérer jusqu'à isoler totalement les galaxies.
08:32Un scénario connu sous le nom de Big Freeze.
08:36En revanche, si elle s'affaiblit suffisamment, la gravité pourrait reprendre le dessus,
08:42ralentissant l'expansion et permettant à certaines galaxies aujourd'hui, hors de portée, de redevenir visibles.
08:48Tous ces problèmes ont un point commun troublant.
08:50Ils sont systématiques.
08:52Ils se répètent à travers différents instruments, méthodes et équipes.
08:56Des erreurs aléatoires ne produiraient pas une telle régularité.
09:00L'univers continue de fournir des réponses contradictoires,
09:03même lorsque les scientifiques affinent leurs mesures.
09:06C'est pourquoi les chercheurs parlent de crise.
09:09Non parce que la science échoue,
09:10mais parce qu'elle fonctionne en révélant les limites de nos modèles.
09:13La science échoue, c'est pourquoi les scientifiques affrontent les limites de nos modèles.
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