18 Décembre 2017  |  Éditorial
Publié dans La Revue POLYTECHNIQUE 12/2017

Éditorial (12/2017)

Mystères ou illusions ?
Deux des plus grands mystères de l’astrophysique résistent depuis des décennies à la perspicacité des scientifiques. D’une part, la loi de la gravitation universelle appliquée au mouvement des étoiles dans les galaxies, implique que l’Univers contient davantage de matière que ce que l’on est capable d’observer; d’où son nom: «matière noire». D’autre part, l’accélération de l’expansion de l’Univers, qui a été mise en évidence en 1998, entraîne l’existence d’une force gravitationnelle répulsive, que l’on nomme «énergie sombre».
Toutefois, les efforts des physiciens, ainsi que les moyens considérables mis en œuvre, n’ont toujours pas permis de découvrir la moindre particule de matière noire, ni d’élaborer une quelconque théorie expliquant l’énergie sombre. Certains scientifiques ont recherché d’autres solutions pour percer ces mystères, comme la théorie MOND du physicien israélien Mordehai Milgrom – qui propose une modification de la seconde loi de Newton aux accélérations très faibles – ou une modélisation différente de la matière, ou encore en attribuant une valeur non nulle à la constante cosmologique. Mais pour l’instant, aucune de ces hypothèses n’a pu être confirmée.
Et si la matière noire et l’énergie sombre n’étaient qu’une illusion ? Selon le professeur André Maeder, un chercheur de l’Université de Genève, on pourrait expliquer ces phénomènes sans avoir recours aux précédentes conjectures. Ce scientifique estime, en effet, que dans le modèle du Big Bang, une hypothèse de départ n’a pas été prise en compte: celle de «l’invariance d’échelle du vide», une extension de la relativité générale, qui stipule que les propriétés du vide ne changent pas suite à une dilatation ou une contraction. Sur cette base, André Maederpropose un nouveau modèle de l’Univers, expliquant sa structure ainsi que l’accélération de son expansion, sans avoir recours, ni à la matière noire, ni à l’énergie sombre. Celle-ci ne serait d’ailleurs que spéculation, car les équations de la physique suffiraient à décrire ce phénomène. 
Pour ce qui est de la loi de Newton appliquée aux galaxies, le modèle d’André Maeder permet de la modifier légèrement en y ajoutant un très petit terme d’accélération particulièrement significatif aux faibles densités. On obtient ainsi des valeurs en accord avec celles de la matière visible, si bien que dans cette hypothèse, aucune matière noire n’est nécessaire pour expliquer le mouvement des étoiles dans les galaxies.
Parvenir à expliquer ce «Graal des astronomes» sans avoir recours, ni à la matière noire, ni à l’énergie sombre, serait une avancée considérable dans la compréhension de l’Univers. Nul doute que les travaux du professeur genevois, publiés dans The Astrophysical Journal, feront grand bruit dans le landerneau des cosmologistes.
 
par Michel Giannoni


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