Le modèle cosmologique standard, nommé ΛCDM, décrit un Univers âgé d’environ 13,8 milliards d’années. Cependant, l’observation par le télescope spatial James-Webb de galaxies massives et extrêmement lumineuses aux premiers âges du cosmos est pour l’instant difficilement compréhensible.
Pour expliquer ce problème des galaxies précoces, des chercheurs ont proposé un modèle alternatif qui a l’audace de modifier les équations fondamentales d’Einstein et Friedmann.
Les galaxies précoces impossibles deviennent des galaxies prévisibles.
Des constantes pas constantes et une lumière qui fatigue
Champ profond, pris par le JWST, révélant des galaxies plus anciennes et évoluées que le modèle cosmologique standard ne le prédit.
© NASA/ESA/JWST
Contrairement au modèle ΛCDM qui repose sur l’existence de la matière noire et de l’énergie noire pour justifier la dynamique et l’expansion cosmique, le modèle CCC+TL associe deux concepts théoriques : des constantes physiques qui ne le sont plus et une forme de “lumière fatiguée”, où les photons perdent de l’énergie en traversant l’espace.
En combinant ces deux mécanismes, cette cosmologie réévalue l’âge de l’Univers à environ 26,7 milliards d’années, soit près du double de la valeur conventionnellement admise.
L’une des conséquences recherchées est que les galaxies jusqu’ici observées autour de 300 millions d’années seulement après le Big Bang, les plus anciennes vues par le James-Webb, seraient en fait présentes dans l’Univers déjà âgé de 4,6 milliards d’années. Dans ces conditions, il n’y a plus vraiment de surprise à ce qu’elles soient déjà très développées.
Nous prédisons que les galaxies existent bien au-delà des distances atteintes par le James-Webb.
Des avantages cosmologiques et un test concluant
L’avantage principal du modèle CCC+TL réside dans la résolution des dilemmes temporels posés par les découvertes récentes du JWST. Avec un univers deux fois plus âgé, le temps requis pour former des structures et des galaxies massives n’est plus une contrainte infranchissable. Récemment, les auteurs du modèle (notamment Rajendra Gupta) ont soumis leur théorie à des tests de cohérence rigoureux, comme celui de la nucléosynthèse du Big Bang, c’est-à-dire la genèse de l’hydrogène et de l’hélium.
Selon leurs calculs, les abondances d’éléments légers prédites par la physique fondamentale demeurent pleinement compatibles avec leur chronologie étendue, apportant un soutien théorique à l’hypothèse d’une recherche de galaxies beaucoup plus anciennes que ce qui est actuellement observé (jusqu’à z=50).
Des réserves théoriques majeures
Le rayonnement fossile (ou CMB) reste un obstacle majeur pour l’hypothèse de « lumière fatiguée ».
© Planck/ESA
Bien que la perspective de contourner la matière noire paraisse séduisante, il faut rester prudent, voire sceptique. Le concept de “lumière fatiguée”, initialement proposé par Fritz Zwicky dès 1929, a été historiquement rejeté car il peine à expliquer le rayonnement fossile (CMB),bien que les auteurs annoncent des progrès à venir sur ce point.
Cependant, les modèles alternatifs d’univers apportent des éclairages différents et sont la preuve d’une saine vitalité de la cosmologie théorique.
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