Le Big Bang a existé ! Le télescope James Webb confirme une prédiction importante découverte par Hubble !

En décembre 2021, le télescope spatial James Webb a été lancé dans le cadre d'un projet visant à comprendre les premiers instants de l'Univers. L'idée est que le James Webb permette d'observer des galaxies très lointaines qui montreraient à quoi ressemblait l'Univers au cours des premières centaines de millions d'années. Cela est rendu possible grâce à la capacité du télescope à observer les longueurs d'onde dans l'infrarouge.

Avec des observations d'un Univers si jeune, le James Webb permettrait de comprendre comment l'Univers a évolué au cours de ces 13,8 milliards d'années. L'un des concepts les plus importants est le taux d'expansion de l'Univers, qui indique à quelle vitesse l'espace-temps s'étend. La constante de Hubble est utilisée pour décrire ce taux et repose sur la relation entre la vitesse des galaxies et leurs distances par rapport au Système solaire. Cependant, déterminer cette valeur avec précision constitue un défi en astronomie, connu sous le nom de "tension de Hubble".

Grâce aux données du James Webb, les astronomes ont pu calculer une nouvelle estimation de la constante de Hubble. D'après les résultats obtenus, la valeur est pratiquement identique à celle déterminée à l'aide du télescope Hubble, lancé dans les années 1990 dans ce but précis. Cette confirmation des données de Hubble constitue une avancée dans la compréhension de l'expansion de l'Univers et pourrait peut-être contribuer à résoudre la crise cosmologique actuelle.

Constante de Hubble

La constante de Hubble est une mesure importante en cosmologie, car elle décrit le taux d'expansion de l'Univers. Elle a été proposée par l'astronome Edwin Hubble en 1929 lorsqu'il a observé pour la première fois que plus une galaxie est éloignée, plus elle s'éloigne rapidement de nous. Cette observation a été l'une des premières à démontrer que l'Univers est en expansion, changeant à jamais le cours de la cosmologie.

Bien qu’elle semble simple, mesurer la constante de Hubble reste un défi majeur en cosmologie, car cela nécessite des données extrêmement précises. Diverses méthodes sont employées pour ce calcul, la plus connue étant l'utilisation des supernovas de type Ia. De plus, le fond diffus cosmologique (CMB) peut également être utilisé. Cependant, les résultats obtenus par des méthodes différentes présentent des écarts, générant une tension appelée "tension de Hubble".

Crise cosmologique

La "tension de Hubble" s'inscrit dans un phénomène plus large connu sous le nom de crise cosmologique, où des données observationnelles divergent des modèles théoriques. Par exemple, une des principales méthodes de calcul utilisant les supernovas fournit une valeur d’environ 73 km/s/Mpc, tandis qu'une autre méthode, basée sur le fond diffus cosmologique, donne 67 km/s/Mpc. Bien que proches, ces valeurs présentent une différence significative pour les modèles cosmologiques.

Ce qui interpelle, c’est que les deux méthodes sont précises, mais la divergence persiste. Certains astrophysiciens suggèrent que ces écarts pourraient révéler des limitations dans le modèle cosmologique standard, tandis que d'autres estiment que le problème pourrait provenir des données ou de notre ligne de visée depuis la Voie lactée. L'espoir est qu’avec les nouveaux télescopes, les données deviennent encore plus fiables, permettant de résoudre progressivement la crise cosmologique.

La polémique autour du JWST

Les résultats du JWST attirent l'attention car le télescope a déjà été la cible de controverses à la mi-2022. Lorsque les premiers résultats du télescope ont été divulgués, plusieurs chaînes et nouvelles ont circulé affirmant qu'il avait "confirmé que le Big Bang n'avait pas existé". Cependant, les allégations étaient incorrectes et sont apparues après des interprétations erronées de certains articles publiés à l'époque.

La raison en était que les données du JWST montraient des galaxies plus grandes et plus évoluées que prévu pour les débuts de l'Univers. Les astronomes ont publié des articles argumentant que la théorie de la formation et de l'évolution des galaxies devait être révisée. Ce domaine de l'astronomie a toujours été sujet à débat, et l'un des objectifs du JWST était de mieux comprendre comment les galaxies se sont formées au début de l'Univers. Aucune des données n'apporte de preuve allant à l'encontre du modèle du Big Bang.

Nouveau résultat

Un article publié récemment a utilisé des données du JWST sur des étoiles variables et des supernovas de type Ia. Ces objets fonctionnent comme des "chandelles standards" car leur luminosité est bien décrite dans la théorie et en mesurant la luminosité apparente, il est possible de calculer la distance de l'objet. Le groupe a utilisé ces observations pour faire un calcul de la constante de Hubble.

Les chercheurs ont obtenu une estimation de 72,6 ± 2,0 km/s/Mpc, une valeur très proche de celle obtenue par les données du télescope Hubble qui estiment une valeur de 72,8 km/s/Mpc. Même avec le nombre limité d'observations de supernovas par le JWST, les résultats initiaux indiquent déjà une cohérence entre les estimations des deux télescopes. Cette cohérence est importante en cosmologie et il est prévu que lorsque davantage de données seront disponibles, un nouveau calcul sera effectué.

Le Big Bang a-t-il donc eu lieu ?

La théorie du Big Bang est l'explication du début de l'Univers et a été proposée suite à diverses observations montrant que l'Univers est en expansion. Depuis les observations de Hubble dans les années 20, d'autres observations ont continué à confirmer la théorie du Big Bang. L'une d'elles est la découverte en 1965 de la radiation cosmique de fond en micro-ondes, qui serait un "écho" des premiers instants de l'Univers.

D'autres observations, comme les proportions d'éléments tels que l'hydrogène et l'hélium, concordent avec les calculs basés sur la théorie du Big Bang. Différentes expériences et observations précises sont en accord avec les prédictions de cette théorie. Et même si une observation contredit, ce n'est pas suffisant pour renverser facilement la théorie du Big Bang, tant elle est robuste.

Référence de l'article :

Riess et al. 2024 JWST Validates HST Distance Measurements: Selection of Supernova Subsample Explains Differences in JWST Estimates of Local H0 The Astrophysical Journal