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Certains prédisent la fin du monde dans un gigantesque incendie, d’autres l’imaginent enseveli sous la glace. C’est cette seconde hypothèse qui est la bonne, si l’on en croit les lauréats du Nobel 2011 de physique. Les astrophysiciens américains Saul Perlmutter et Brian Schmidt, ainsi que l’Australo-Américain Adam Riess, ont en effet fait la découverte ahurissante que l’expansion de l’univers s’accélère, l’univers étant ainsi amené à devenir au fil du temps de plus en plus vaste, vide et froid.

Leur découverte date de 1998. Elle a bouleversé aussi bien le monde de la cosmologie que celui de la physique. A cette époque, deux équipes de recherches, l’une dirigées par Saul Perlmutter et l’autre par Brian Schmidt avec Adam Riess comme membre clé de l’équipe, ont réussi à établir une cartographie de l’univers qui localisait les supernovae les plus éloignées.

Les supernovae sont des étoiles en fin de vie. Lorsqu’elles explosent, elles gagnent en quelques millisecondes une luminosité énorme. Les astrophysiciens lauréats ont observé un type particulier de supernovae, dites Ia. Ces dernières jouent en quelque sorte le rôle d’étalon de mesure de l’univers ; on en connaît parfaitement la luminosité et elles servent à mesurer les distances dans l’Univers. Une seule de ces supernovae peut émettre autant de lumière qu’une galaxie entière. Or, les deux équipes de recherches ont observé plusieurs dizaines d’explosions de ces supernovae et ils se sont rendus compte qu’elles étaient moins lumineuses qu’attendu, signe que les galaxies s’éloignent les unes des autres à une vitesse toujours plus importante. De là cette conclusion bouleversante à laquelle sont parvenues les deux équipes de recherche : l’expansion de l’univers s’accentue !

Une accélération inexpliquée à ce jour

Quel est le moteur de cette accélération ? Aucune explication n’est avancée à ce jour. L’une des pistes pour expliquer ce phénomène est l’énergie noire - une sorte d’énergie jamais observée et qui constitue la plus grande énigme de l’astrophysique aujourd’hui. Une autre hypothèse est la constante cosmologique.

Un véritable big-bang scientifique

Depuis les années trente, on sait que l’univers est en expansion depuis le Big-Bang survenu il y a quatorze milliards d’années. Mais la nouvelle de l’accélération de son expansion constitue une véritable révolution. Jusqu’alors en effet, les astrophysiciens pensaient que le rythme d’expansion de l’univers se ralentissait, et que l’univers aujourd’hui était à peu près semblable à ce qu’il était il y a quelques milliards d’années. Au contraire, si l’accélération continue comme le pensent les lauréats du Nobel de physique Nobel 2011, l’univers se transformera au fil du temps... en glace !

Après avoir été surpris par leur propre découverte en 1998, les lauréats ont de nouveau été surpris mardi 4 octobre... lorsqu’ils ont entendu des voix suédoises au téléphone, pour leur annoncer leur récompense !

Liens
Le communiqué de presse publié sur le site internet officiel : The Nobel Prize in Physics 2011
Pour visionner en direct les annonces d’attribution de prix Nobel durant la semaine 2011 : LIVE Webcast on Nobelprize.org!
(vendredi 7 : prix Nobel de la Paix, lundi 10 : sciences économiques)

Sur l’énergie noire
Observer "l’énergie noire", un défi pour l’astronomie moderne, Actualité Science.gouv du 13 septembre 2010.

Sur les supernovae
SUPERNOVAE : la mort explosive des étoiles, une conférence de l’Institut d’Astrophysique de Paris (IAP), donnée le 6 mars 2007 par Nicolas Prantzos, astrophysicien à l’IAP

Crédits photographiques
Hubble Space Telescope-Image of Supernova 1994D (SN1994D) in galaxy NGC 4526, © NASA/ESA, source : http://www.spacetelescope.org/images/opo9919i/

Dans l’ordre d’affichage :
Saul Perlmutter. Photo : Roy Kaltschmidt. Courtesy: Lawrence Berkeley National Laboratory
Adam G. Riess. Photo: Homewood Photography et Brian P. Schmidt. Photo: Belinda Pratten, Australian National University