Depuis 13,8 milliards d’années, l’univers s’étire continuellement dans toutes les directions. Pourtant, lorsque deux équipes de physiciens ont mesuré la vitesse de cette expansion, elles ont trouvé deux résultats incompatibles. Depuis plus de dix ans, malgré des milliards investis en télescopes et la vérification de chaque calibration, l’écart s’est creusé. En physique, deux mesures contradictoires trahissent normalement une erreur instrumentale. Or, le télescope spatial James Webb vient de confirmer les mesures de l’univers proche, tout comme une troisième méthode indépendante qui a récemment révélé une vitesse supérieure aux prédictions. Le défaut ne vient donc pas de nos appareils, mais de notre théorie.
La tension de Hubble : deux mesures irréconciliables
La vitesse à laquelle l’espace entre les galaxies augmente s’appelle la constante de Hubble, notée H0. Pour calculer ce chiffre clé de la cosmologie moderne, deux méthodes s’opposent.
La méthode directe observe notre voisinage cosmique grâce à des étoiles qui pulsent à un rythme régulier lié à leur puissance lumineuse réelle. Connaissant leur éclat exact, il suffit de mesurer leur faible luminosité depuis la Terre pour calculer leur distance, comme pour un phare de 1000 watts observé de loin. Cette approche donne une vitesse d’environ 73 kilomètres par seconde par mégaparsec.
La seconde méthode analyse la lumière la plus ancienne de l’univers : le fond diffus cosmologique. Ce rayonnement fossile a été découvert par hasard en 1965 par deux ingénieurs confrontés à un bruit persistant dans leur antenne radio. Pensant à une panne, ils ont démonté l’antenne, chassé les pigeons qui y nichaient, gratté les fientes et vérifié les câbles, en vain. Ce signal omniprésent leur a valu le prix Nobel de physique en 1978 : c’était la première lumière du cosmos, émise lorsque l’univers est devenu transparent. Or, les calculs basés sur cette lumière fossile fixent l’expansion actuelle à environ 67 kilomètres par seconde par mégaparsec.
Ces six points d’écart dépassent désormais les 5 sigma, le seuil de certitude mathématique absolu qui avait confirmé l’existence du boson de Higgs. Deux résultats scientifiquement certains se contredisent donc frontalement : c’est la tension de Hubble.
Le verdict de James Webb et les trois pistes de résolution
Quand deux thermomètres divergent, on vérifie les appareils avant de réécrire la thermodynamique. L’équipe d’Adam Riess, prix Nobel de physique 2011, a donc utilisé le télescope James Webb pour contrôler les mesures de Hubble. Avec sa vision infrarouge offrant une résolution quatre fois supérieure et une sensibilité dix fois plus grande, il distingue des étoiles individuelles là où Hubble ne voyait qu’une tache floue. Le verdict est tombé : les mesures étaient exactes. L’erreur instrumentale étant exclue, trois pistes émergent :
- Une énergie noire dynamique : constituant 68 % de l’univers, cette substance mystérieuse est censée être constante, mais elle pourrait finalement évoluer avec le temps et modifier le taux d’expansion.
- Un biais fondamental dans les supernovas : si l’analyse des supernovas est faussée à la base, il faudrait revoir toute notre compréhension de l’expansion cosmique, y compris le prix Nobel de 2011 qui avait prouvé l’accélération de cette expansion et l’existence de l’énergie noire.
- Une réinterprétation du fond diffus cosmologique : les mesures de l’univers proche seraient exactes, mais nous aurions négligé un ingrédient majeur dans la lumière fossile : les champs magnétiques.
L’hypothèse d’un univers né magnétique
Publiée dans Nature Astronomy, cette troisième piste fait grand bruit. On détecte en effet des champs magnétiques partout dans les galaxies et les amas galactiques, sans que les processus astrophysiques connus puissent les expliquer. Selon les chercheurs, ces champs n’ont pas été créés par les galaxies : ils étaient primordiaux, rendant l’univers magnétique dès sa naissance.
Durant les 380 000 premières années après le Big Bang, l’univers était un plasma dense et brûlant où les électrons circulaient librement, bloquant la lumière comme dans un brouillard épais. En refroidissant, les noyaux ont capturé ces électrons pour former des atomes stables : c’est la recombinaison, qui a libéré la lumière du fond diffus cosmologique. D’après les premières simulations tridimensionnelles complètes intégrant le magnétisme primordial, ces champs ont rapproché les particules chargées et accéléré la formation des atomes. La recombinaison s’est donc produite un peu plus tôt que prévu, modifiant les motifs lumineux observés et faisant grimper la valeur déduite de H0 à environ 70.
Atout rare en physique, cette idée résout deux problèmes d’un coup : l’intensité requise, de 5 à 10 picogauss, correspond exactement à celle nécessaire pour expliquer les champs magnétiques des galaxies actuelles sans mécanisme d’amplification supplémentaire.
Des trous noirs primordiaux à une nouvelle révolution
Tout n’est pas résolu pour autant : passer à 70 réduit l’écart avec 73 sans le combler. Or, pousser davantage l’intensité magnétique dans les calculs injecterait un excès de puissance dans les petites échelles du spectre lumineux, ce que les observations interdisent. Le magnétisme primordial n’est donc qu’une partie de la réponse, mais ses implications vont bien plus loin.
Un article publié mi-octobre 2026 montre ainsi que la pression exercée par ces champs dans le tout jeune cosmos a pu créer des zones de compression assez intenses pour provoquer des effondrements gravitationnels locaux. Des trous noirs seraient nés directement du magnétisme ambiant, avant même les premières étoiles. Dans les prochaines années, les radiotélescopes ERA, dans le désert sud-africain du Karoo, et SKA, en construction en Australie, pourraient détecter la trace de ces champs dans le signal de l’hydrogène primitif.
Cette quête rappelle l’énigme de l’orbite de Mercure au XIXe siècle, qui se décalait de 43 secondes d’arc par siècle par rapport aux équations de Newton. Après des décennies à chercher une planète cachée près du Soleil, la solution est venue d’Einstein en 1915 avec la relativité générale : les données étaient justes, mais il fallait une meilleure théorie pour comprendre l’univers.
Source : Vision IA
