Ce soir, 29 novembre 2024, Jean-Paul nous expose les processus astrophysiques de mesure de la constante de Hubble-Lemaître dans l’univers local.
La constante de Hubble, c’est un sujet important : Elle décrit la base du processus d’expansion de la géométrie de l’Univers. Du coup, son premier rôle serait de nous permettre de mesurer des distances dans le ciel profond.
En effet, si on fait une mesure spectroscopique du décalage vers le rouge d’une galaxie, on peut en déduire sa distance grâce à cette constante. Malheureusement, du fait de la gravité, tous les objets se déplacent, souvent à des vitesses énormes qui viennent biaiser la mesure du décalage vers le rouge de cette galaxie. Il faut donc aller mesurer cette constante suffisamment loin de notre système solaire. Ainsi, l’influence des vitesses particulières deviendra négligeable par rapport à la vitesse apparente liée à l’expansion de l’Univers.
Jean-Paul nous présente les principaux procédés de mesure dans l’univers local. Il passe en revue de nombreuses notions d’astrophysique de base, permettant de comprendre comment les laboratoires travaillent pour mesurer cette pauvre constante, tirée à hue et dia par des résultats souvent contradictoires.
D’abord les mesures de distances par la géométrie, comme par exemple la parallaxe, les étoiles doubles détachées à éclipses ou les méga masers H²O. Puis Jean-Paul présente les types d’étoiles utilisées pour les mesures de distances plus lointaines: les Céphéides, le flash de l’hélium des RGB et les étoiles carbonées AGB de type J. Toutes ces étoiles deviennent des chandelles standards, au même titre que les supernovæ SNe1a qui, elles, permettent d’accéder à des distances plus importantes.
Les derniers résultats du mois d’Août 2024 nous laissent perplexes: ils montrent que les Céphéides (aussi bien que les SN1a) sont probablement l’objet de biais astrophysiques qui viennent fausser les mesures. Pas étonnant alors que l’on trouve des résultats différents entre les mesures directes locales et les mesures modèle-dépendantes dans le ciel profond. Ces biais, il faudra bien les élucider avant de déclarer haut et fort que la Cosmologie a besoin d’une nouvelle physique pour compléter le modèle standard LCDM.
Alors ou va finir cette histoire ? Il est probable que ce nettoyage des biais astrophysiques va prendre des années. Et de nouveaux télescopes sont en cours de lancement:
Le Nancy Grace Télescope (2027) qui aura un FOV 100 fois plus grand que le HST, jusqu’à 2.3 µm de longueur d’onde, pourra observer, en seule prise, toute une galaxie, permettant de mettre en parallèle les 3 méthodes JAGB, TRGB et Céphéides avec la même calibration.
Par ailleurs, l’équipe du télescope Vera Rubin prévoit de découvrir en 10 ans pas moins de 3 millions de nouvelles SN1a ! (première lumière en mai 2025)
Nous nous réjouissons par avance des progrès que les différents laboratoires ne vont pas manquer de faire.
Un grand merci au Club pour cette soirée scientifique.
Si vous avez des questions, n’hésitez pas à contacter Jean-Paul. Il se fera un plaisir de vous répondre.