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Une explosion stellaire ne peut pas se lasser des projecteurs. Après être apparue cinq fois sur des images prises par le télescope spatial Hubble, l’étrange « supernova réapparaissant » aide maintenant les scientifiques à résoudre l’un des plus grands mystères de l’astronomie : la vitesse d’expansion de l’univers.
Il y a environ 13,8 milliards d’années, l’univers tel que nous le connaissons n’était qu’un tout petit point dans l’espace, contenant toute la matière existante. Puis, une explosion se produisit : le Big Bang. Cette affaire s’est précipitée vers l’extérieur – et continue de le faire aujourd’hui, gagnant de la vitesse tout le temps.
Les scientifiques connaissent l’expansion de l’univers depuis près d’un siècle. Mais la vitesse à laquelle il se développe est plus un mystère. Deux méthodes utilisées pour mesurer ce taux, appelées la constante de Hubble, sont en désaccord. L’une de ces méthodes repose sur des « bougies standard » – utilisant des objets brillants de distance connue pour calculer la vitesse à laquelle les étoiles et les galaxies s’éloignent de nous. Les supernovas, étoiles qui explosent et produisent une lumière abondante et régulière, sont l’un de ces repères importants de distance. L’autre méthode utilise le « fond cosmique de micro-ondes », le rayonnement résiduel du Big Bang. Le problème est que ces deux méthodes produisent des réponses différentes.
Il existe une myriade d’explications pour les valeurs différentes. Les scientifiques n’ont peut-être pas pris en compte énergie noire répulsive, un phénomène mystérieux qui semble provoquer l’expansion de l’univers à un rythme toujours plus rapide. L’univers pourrait contenir des particules que nous n’avons pas encore identifiées. Ou l’un des calculs actuels pourrait simplement être faux.
« C’est une énigme » Patrick Kelly (s’ouvre dans un nouvel onglet)un professeur adjoint de physique et d’astronomie à l’Université du Minnesota et auteur principal d’une nouvelle étude sur la constante de Hubble, a déclaré à Live Science.
Entrez la supernova Refsdal. Kelly a découvert cette étoile explosive pour la première fois en 2014, lorsqu’elle est apparue quatre fois, dans des positions différentes, autour du même amas de galaxies. La supernova est apparue à plusieurs endroits parce que l’extrême gravité de l’amas s’est courbée et a reflété la lumière de la supernova, créant ce qu’on appelle un lentille gravitationnelle. Sur la base de l’acte de Whack-a-mole de Refsdal, les astronomes ont prédit que la supernova réapparaîtrait également en 2015. Leur prédiction vrai came (s’ouvre dans un nouvel onglet).
Dans leurs nouvelles recherches, Kelly et ses collègues ont triangulé les mesures de l’emplacement de la supernova pour calculer une nouvelle valeur pour la constante de Hubble. Les résultats, publiés le 11 mai dans la revue Science (s’ouvre dans un nouvel onglet), trouvez une valeur pour la constante de Hubble qui est beaucoup plus proche de celle dérivée du fond diffus cosmologique, plutôt que de la méthode de la bougie standard. Selon la nouvelle étude, l’univers s’étend à un rythme d’environ 41,4 miles par seconde (66,6 kilomètres par seconde) par mégaparsec (ou pour chaque tranche de 3,2 millions Années lumière).
Mais les résultats ne mettent pas fin au débat ; ils ne sont qu’une méthode de plus, parmi tant d’autres, pour étudier l’univers en expansion. « Ils n’excluent pas [standard candle] valeur de supernova », a déclaré Kelly.
Supernova Refsdal est la première étoile du genre à réapparaître dans plusieurs images, mais Kelly s’attend à plus à l’avenir. Cela devrait rapprocher les scientifiques de la compréhension de la vraie valeur de la constante de Hubble, a déclaré Kelly. « Une fois que nous en aurons plusieurs, il sera intéressant de savoir ce qu’ils pourront tous dire ensemble. »
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