Deux horloges affichent des heures différentes. L'une est sur notre table, l'autre est loin dans le passé, dans la lueur laissée par le Big Bang. La première, en observant les galaxies proches, mesure la vitesse d'expansion de l'Univers – environ 73 kilomètres par seconde par mégaparsec. La seconde, en scrutant la lumière ancienne, donne nettement moins – environ 67. L'écart ne rentre pas dans les marges d'erreur, et les cosmologistes l'ont baptisé « tension de Hubble ». C'est comme si le thermomètre devant votre fenêtre affichait +25, tandis que le capteur satellite au-dessus de la ville indiquait +18, et que les deux étaient fiables.
La nouvelle étude propose non pas de réparer les horloges, mais de revoir ce qu'elles mesurent. Dans le modèle standard, la matière noire et l'énergie noire sont deux ingrédients distincts qui ne se mélangent pas. La première, telle une charpente invisible, rassemble les galaxies en amas. La seconde, au contraire, repousse l'espace lui-même, accélérant l'expansion de l'Univers. Les auteurs ont envisagé un échange entre les deux : une infime fraction de matière noire se transforme en énergie noire au fil du temps. Ce flux est à peine perceptible – environ un dix-millième du stock total sur toute l'histoire – mais il suffit pour pousser légèrement l'expansion au cours des derniers milliards d'années. Ainsi, l'horloge « proche », qui mesure le rythme actuel, donne une valeur plus élevée, tandis que l'horloge « lointaine », qui moyenne l'époque ancienne, reste presque inchangée.
Curieusement, le transfert se fait dans une direction inhabituelle : de la matière vers l'énergie. Dans la vie courante, nous avons l'habitude du contraire – l'énergie se condense en matière (par exemple, la vapeur se condense en gouttes d'eau). Ici, la matière noire s'évapore en quelque sorte en une substance encore plus ténue qui accélère le cosmos. Effet secondaire : le ralentissement de la croissance des grandes structures – les amas de galaxies deviennent un peu moins massifs que ne le prédit le modèle standard. Cela rapproche la théorie des observations de lentille gravitationnelle faible, où la lumière des galaxies lointaines est déviée par des concentrations de masse invisibles.
Ainsi, les deux horloges convergent peu à peu. Non pas parce que l'une est cassée, mais parce qu'une rivière cachée s'écoule entre elles, transportant lentement la matière noire du côté de l'expansion. Reste à vérifier si les futurs relevés du ciel verront cette rivière – par exemple, à travers une distribution légèrement différente des amas de galaxies.
Pour déceler l'écart dans la vitesse d'expansion, les astronomes comparent deux « échos » : l'un provenant des supernovae proches, l'autre du plasma chaud figé 380 000 ans après le Big Bang. La différence entre eux est comme si un écho dans les montagnes revenait un peu plus vite que ne le prédit la physique du son.
Dans le roman « Blindsight » de Peter Watts, la matière noire invisible se révèle liée à l'esprit ; ici, elle entre dans une réaction chimique silencieuse avec l'énergie noire – presque comme un océan invisible qui change de densité.