Des experts utilisent les quasars comme « horloges » pour mesurer pour la première fois la dilatation du temps cosmique et confirmer qu'Einstein avait raison.
Illustration d'un quasar, considéré comme l'objet le plus brillant de l'Univers. Photo : NOIRLab/NSF/AURA/J. Da Silva
Le temps dans l'univers primitif semble s'être écoulé cinq fois plus lentement qu'aujourd'hui, ont annoncé des scientifiques le 3 juillet. C'est la première fois qu'ils utilisent des quasars comme « horloges » pour confirmer ce phénomène étrange.
La théorie de la relativité d'Einstein prédit que, comme l'univers est en expansion, les humains devraient voir des univers lointains se déplacer lentement, selon Geraint Lewis, astrophysicien à l'Université de Sydney et auteur principal de la nouvelle étude publiée dans la revue Nature Astronomy.
On estime que l'Univers a environ 13,8 milliards d'années. Les chercheurs ont déjà utilisé les observations de supernovae – des explosions stellaires extrêmement brillantes – comme une « horloge cosmique » pour montrer que le temps s'écoulait deux fois plus lentement lorsque l'Univers avait la moitié de son âge actuel.
De nouvelles recherches utilisant des quasars, encore plus brillants que les supernovae, pour approfondir l'histoire de l'univers, montrent que plus d'un milliard d'années après le Big Bang – l'explosion qui a créé l'univers – le temps semble s'écouler cinq fois moins vite qu'aujourd'hui. Ce phénomène est appelé dilatation du temps cosmique.
Pour mesurer la dilatation du temps cosmique, Lewis et Brendon Brewer, statisticien à l'Université d'Auckland, ont analysé les données de 190 quasars recueillies sur deux décennies. Les quasars se forment lorsqu'un trou noir supermassif au centre d'une galaxie lointaine dévore la matière environnante et émet un rayonnement intense. Ils sont considérés comme les objets les plus brillants et les plus puissants de l'univers, ce qui en fait des « phares » utiles pour cartographier l'univers, a expliqué Lewis.
Mais transformer des quasars en « horloges cosmiques » est bien plus difficile que de transformer des supernovae. De nombreuses tentatives précédentes visant à utiliser les quasars pour mesurer la dilatation du temps ont échoué, conduisant à des conclusions étranges, a déclaré Lewis. Ces nouvelles recherches permettent de remettre les choses en perspective et de confirmer qu'Einstein avait raison.
Selon Lewis, leur succès s'explique par le fait qu'ils disposaient de davantage de données sur les quasars. Les progrès récents dans la compréhension du caractère aléatoire ont également contribué à cette réussite.
Pour transformer les quasars en horloges temporelles mesurables, l'équipe a dû comprendre les explosions chaotiques qui se produisent lorsque les trous noirs dévorent la matière. Lewis les a comparées à un feu d'artifice, où les éclats lumineux semblent aléatoires, mais sont en réalité différents éléments dont l'intensité et la luminosité varient selon leur propre échelle de temps. « Nous avons démystifié ce feu d'artifice, démontrant que les quasars peuvent également servir de repères temporels standards pour l'univers primitif », a déclaré Lewis.
Thu Thao ( AFP )
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