Pendant des décennies, les cosmologues ont bâti leurs théories sur l'hypothèse d'un cosmos identique dans toutes les directions, une prémisse fondamentale pour retracer son histoire. Cette approche simplifiée offre l'avantage de rendre solubles les équations de la gravitation et de produire des modèles aux capacités prédictives.
Ce postulat d'isotropie est au cœur du modèle cosmologique standard, souvent appelé Lambda-CDM. Il décrit la dynamique de l'Univers à grande échelle, intégrant la matière noire et l'énergie sombre. Pourtant, certaines observations récentes semblent contredire cette belle symétrie, jetant un doute sur nos représentations actuelles.
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Parmi les anomalies qui ébranlent le modèle, l'une des plus frappantes concerne le fond diffus cosmologique, cette lumière résiduelle du Big Bang. Sa répartition à travers le ciel présente un léger écart de température, connu sous le nom de dipôle. Selon les théories établies, cette signature devrait se refléter dans la distribution de la matière à grande distance.
Pour vérifier cette hypothèse, les astronomes ont développé le test d'Ellis-Baldwin, qui compare les écarts du fond diffus avec ceux des sources lointaines comme les quasars. Les résultats, obtenus grâce à des catalogues de données récents, montrent un désaccord net. Les mesures ne correspondent pas, quelle que soit la méthode d'observation utilisée, par radio-télescopes ou satellites.
Cette incohérence, nommée anomalie dipolaire cosmique, remet directement en cause le cadre théorique FLRW sur lequel repose le modèle standard. Elle ne peut être expliquée par des erreurs de mesure, car elle est confirmée par différentes techniques. Les implications sont profondes, obligeant peut-être à repenser complètement notre description de l'espace-temps.
Carte du fond diffus cosmologique prise par le satellite Planck de l'ESA. Crédit: ESA et la Collaboration Planck
De nouveaux instruments, comme le télescope Euclid ou l'observatoire Vera Rubin, vont bientôt fournir une avalanche de données. Ces informations pourraient ouvrir la voie à des modèles cosmologiques innovants, grâce à l'appui d'outils d'intelligence artificielle, et peut-être mener à la découverte de phénomènes physiques inédits.
Si cette piste se confirme, notre compréhension de l'Univers pourrait évoluer significativement. Les prochaines années permettront de vérifier si des concepts solidement ancrés doivent être révisés, ouvrant ainsi sur de nouvelles perspectives.