Pendant tout le siècle dernier, la cosmologie a mesuré la vitesse d'expansion de l'Univers grâce aux supernovae, aux décalages vers le rouge et au rayonnement fossile. Mais des mesures minutieuses ont conduit à un drame : la loi de Hubble a cessé d'être une loi — différentes méthodes donnent des valeurs de la constante de Hubble qui divergent de près de 5σ. C'est la « tension de Hubble », et elle suggère une fissure dans les fondations mêmes du modèle cosmologique ΛCDM. Edwin Hubble a découvert l'expansion, Albert Einstein lui a donné une géométrie, et Fritz Zwicky a proposé d'utiliser la lentille gravitationnelle comme un télescope naturel. Aujourd'hui, des astronomes ont utilisé cette astuce optique pour capter l'écho de supernovae lointaines — et, grâce à ses retards, en déduire un rythme d'expansion indépendant. Comme on calcule le volume d'une cathédrale vide en écoutant les pas qui s'y répercutent.
Dans l'amas de galaxies MACS J0138, à des milliards d'années-lumière, deux supernovae de type Ia — SN Requiem et SN Encore — ont offert un spectacle étonnant : la lumière de chacune s'est scindée en plusieurs images, qui nous parviennent avec des retards différents. C'est comme si un coup de tonnerre unique produisait une série de roulements, réfléchi par les flancs d'une gorge — la différence d'arrivée du son révèle la géométrie de la vallée. Les astronomes ont reconstitué le relief détaillé du champ gravitationnel à partir de 23 images multiples de huit sources d'arrière-plan, captées par Hubble et James Webb, ainsi que grâce à la spectroscopie MUSE.
La masse de l'amas a été modélisée avec le package bayésien Gravity.jl : la matière noire a été décrite par un profil elliptique, les galaxies visibles par des relations d'échelle, et l'énergie noire, dans le cadre de ΛCDM, a fixé la géométrie globale. Les courbes de lumière des supernovae, précises à quelques jours près, ont donné les retards temporels. Pour Encore, une image devance les autres de 38 jours, et la plus lente arrivera dans 3177 jours. Pour Requiem, le dernier écho accuse un retard de près de 11 ans — on l'attend pour 2027. L'analyse conjointe a donné H₀ = 67.0+9.3-7.8 km/s/Mpc — une valeur qui coïncide presque avec les estimations du rayonnement fossile et des oscillations baryoniques.
Ce résultat ne confirme pas seulement l'Univers primordial, il accentue aussi la tension de Hubble : la méthode indépendante des lentilles se range du côté des paramètres cosmologiques, et non des mesures locales. Comme si les mêmes horloges, vues sous des angles différents, tournaient à des vitesses différentes. L'explication pourrait se cacher dans les propriétés de l'énergie noire, dans des systématiques non corrigées, ou même dans une révision des lois de la gravitation. Un suivi plus poussé et la prise en compte de la brillance de surface des arcs affineront le modèle. Avec le démarrage de l'observatoire Rubin, le flux de supernovae lentillées augmentera de plusieurs ordres de grandeur, et la méthode deviendra une règle cosmique standard. Et en 2027, nous attraperons le dernier écho de Requiem — et peut-être entendrons-nous la musique douce d'une nouvelle physique, écrite dans les retards de la lumière.
SN Requiem a été découverte par hasard — elle sommeillait sur des clichés d'archives de Hubble datant de 2016. Sa sœur, SN Encore, a ensuite été calculée et délibérément capturée au bon endroit. Deux supernovae dans le même piège gravitationnel — une double chance qui double la fiabilité de la règle cosmologique.