Dans une cuisine, on a une balance pour la farine et un verre doseur pour l'eau. Séparément, ils sont précis, mais pour faire du pain, la recette exige un rapport parfait. Un débat similaire agite les astronomes à propos de la vitesse d'expansion de l'univers. Les mesures directes à partir des étoiles donnent un chiffre, tandis que les calculs basés sur le rayonnement fossile (la lumière laissée par le Big Bang) en donnent un autre, légèrement inférieur. La différence est minime, mais elle persiste obstinément.
Les auteurs de la nouvelle étude ont ajouté deux ingrédients à la « recette ». Le premier : une infime fraction de la matière noire — cette substance invisible qui maintient les galaxies ensemble par sa gravité — n'est pas éternelle. Elle se désintègre lentement en rayonnement sombre (des particules qui n'interagissent pas avec la matière ordinaire mais qui portent de l'énergie). Cela se produit à une époque où l'univers avait environ 50 000 ans — juste au moment où le rayonnement cessait d'être la force dominante et où la matière commençait à s'agglutiner. Le deuxième ingrédient : l'énergie noire elle-même, qui repousse l'espace, change légèrement de pression au fil du temps, au lieu de rester strictement constante.
Les scientifiques ont soumis ce modèle à trois ensembles de données indépendants : les cartes du rayonnement fossile, la distribution des galaxies et les lentilles gravitationnelles (la façon dont les objets massifs courbent les rayons lumineux). Ils ont obtenu une vitesse d'expansion de 69,8 km/s par mégaparsec. C'est plus proche des mesures directes (environ 73 km/s/Mpc) que la réponse standard (67,4). L'écart s'est réduit à environ deux sigma — en langage statistique, cela signifie qu'une coïncidence est encore possible, mais peu probable. De plus, lorsque les données directes sur les supernovae ont été ajoutées à l'analyse, la vitesse est montée à 70,2, atteignant presque les mesures des céphéides.
Alors, qu'est-ce que cela donne ? La matière noire n'est pas seulement une colle invisible, mais aussi un chef d'orchestre silencieux de l'orchestre cosmique. Sa lente désintégration dans un passé lointain peut modifier le rythme de l'expansion aujourd'hui. Peut-être que le mystère de la vitesse de l'univers n'est pas une erreur de mesure, mais un indice que le secteur sombre est plus complexe que nous le pensions.
Si l'on répartissait uniformément toute la matière noire de notre Galaxie dans son volume, on obtiendrait environ 0,3 masse de proton par centimètre cube — c'est presque un vide parfait, mais à l'échelle de la galaxie, cela suffit à empêcher les étoiles de s'éparpiller.
Dans le roman « Blindsight » de Peter Watts, les vaisseaux extraterrestres utilisent la désintégration de la matière noire comme source d'énergie — presque comme dans ce modèle, mais en tant que moteur, et non comme horloge cosmologique.