Constante de Hubble
La constante de Hubble, notée H₀, quantifie le taux d’expansion de l’univers. Elle exprime la vitesse à laquelle les galaxies s’éloignent de nous en fonction de leur distance : pour chaque mégaparsec de distance supplémentaire, une galaxie s’éloigne environ 70 kilomètres par seconde plus vite. C’est l’une des grandeurs les plus importantes — et les plus débattues — de la cosmologie moderne.
La découverte de l’expansion
En 1929, Edwin Hubble publie une observation fondamentale : les galaxies s’éloignent toutes de la nôtre, et plus elles sont lointaines, plus elles s’éloignent vite. Cette relation linéaire entre distance et vitesse de récession est connue sous le nom de loi de Hubble. Elle implique que l’univers est en expansion — une découverte qui a révolutionné la cosmologie et soutenu le modèle du Big Bang.
Comment la mesure-t-on ?
Deux grandes méthodes s’affrontent. La première utilise des chandelles standard — des objets de luminosité connue, comme les supernovas de type Ia ou les étoiles Céphéides — pour mesurer les distances directement. La seconde analyse le fond diffus cosmologique, l’écho thermique du Big Bang, et extrapole la valeur de H₀ via le modèle cosmologique standard.
La tension de Hubble
Le problème est que ces deux méthodes donnent des résultats incompatibles. La mesure directe donne environ 73 km/s/Mpc, tandis que l’analyse du fond diffus donne plutôt 67 km/s/Mpc. Cet écart, appelé tension de Hubble, est trop grand pour être attribué aux seules incertitudes de mesure. Il pourrait signaler une faille dans notre modèle cosmologique standard — et l’une des pistes de recherche les plus actives en physique théorique.
Le saviez-vous ?
La valeur de H₀ permet aussi d’estimer l’âge de l’univers. En inversant la constante de Hubble, on obtient le temps écoulé depuis le Big Bang, soit environ 13,8 milliards d’années — en accord avec d’autres mesures indépendantes.
Questions fréquentes
Pourquoi appelle-t-on cela une constante si sa valeur est débattue ?
La constante de Hubble est constante dans l’espace à un instant donné — toutes les galaxies suivent la même loi. Mais elle évolue avec le temps cosmique. La valeur H₀ désigne sa valeur aujourd’hui, et c’est cette valeur précise qui fait l’objet du débat.
La constante de Hubble peut-elle changer ?
Dans le temps cosmique, oui. Elle était beaucoup plus grande juste après le Big Bang. Aujourd’hui, sous l’effet de l’énergie noire, l’expansion accélère, ce qui pourrait modifier sa valeur future.
Quel rapport avec les trous noirs ou les galaxies ?
La constante de Hubble gouverne l’expansion globale de l’univers, pas les mouvements locaux. Les galaxies proches peuvent se rapprocher sous l’effet de la gravité — comme Andromède vers la Voie Lactée — malgré l’expansion générale.