Des phénomènes inexpliqués continuent de révéler que l’univers pourrait être différent de ce que nous pensons. Les scientifiques se sont longtemps basés sur l’existence de lois physiques universelles qui affectent la matière de la même manière partout, de notre galaxie jusqu’à celles situées à des milliards d’années-lumière.
Pourtant, une nouvelle étude a démontré que ces lois pourraient ne pas être universelles.
En effet, l’univers est censé être statistiquement homogène, malgré les variations dans la densité et la distribution de la matière dans l’espace.
C’est le principe cosmologique. Cette notion a produit des théories qui ont subsisté pendant des siècles à travers des observations astronomiques.
Or, deux équipes de physiciens ont récemment publié des résultats d’observation complètement différents. Il s’agit d’anomalies dans l’univers qui laissent entrevoir des variations potentielles des lois et des forces fondamentales.
Une contradiction ou une exception ?
« Selon le principe cosmologique, les lois de la physique sont-elles les mêmes partout ou y a-t-il un endroit privilégié dans l’univers ? », a publié Robert Caldwell, professeur de physique et d’astronomie au Dartmouth College.
Les scientifiques ont évoqué un modèle où les lois physiques se déplacent comme si elles se trouvaient sur un mystérieux gradient cosmique. Celui-ci ne correspond pas au test d’isotropie qui permet d’expliquer l’homogénéité et l’expansion de l’univers à un rythme uniforme.
La gravitation, l’électromagnétisme, les interactions nucléaires faibles et fortes sont les quatre forces fondamentales de la nature. Selon le principe cosmologique, elles affectent la matière de la même manière partout dans l’univers. C’est pourquoi les objets visibles, comme les étoiles et les galaxies, ont la même apparence et le même comportement.
Or, selon les experts, une constante de structure fine, provenant d’une ancienne galaxie quasar située à 13 milliards d’années-lumière, pouvait fluctuer. Ils ont utilisé la lumière des objets cosmiques pour obtenir ce résultat. Toutefois, cette contradiction ne rejette pas le principe, car il faut des preuves pour supplanter une théorie physique déjà établie.
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Des coïncidences cosmiques ?
L’équipe a pu réaliser cet exploit grâce à un spectrographe spécialisé appelé X-SHOOTER. Elle a étudié la lumière d’un quasar vieux de 13 milliards d’années, un type de noyau galactique super-lumineux appelé J1120+0641. Cette nouvelle étude étend la portée de l’expérience à l’univers naissant, à un milliard d’années seulement, après le Big Bang.
« Nous sommes allés plus près du Big Bang avec les mesures de la force électromagnétique. Il reste à voir si ce ne sont que des coïncidences cosmiques ou si cela concerne la physique fondamentale, l’origine et l’évolution de l’univers », a déclaré le coauteur John Webb, cosmologue à l’Université de Nouvelle-Galles-du-Sud à Sydney.
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