Le temps paraît s’écouler cinq fois plus lentement dans les premiers temps de l’Univers

Dans une nouvelle étude, les quasars révèlent un temps cosmique dilaté aux premiers âges de l'Univers, illustrant ainsi la théorie de la relativité d'Einstein et donnant un nouvel éclairage sur l'expansion de l'Univers.

Le temps paraît s'écouler cinq fois plus lentement dans les premiers temps de l'Univers, selon une étude scientifique, qui utilise pour la première fois des objets cosmiques extraordinairement brillants, les quasars, pour confirmer ce phénomène étrange. La théorie de la relativité posée par Albert Einstein prédit qu'à cause de l'expansion de l'Univers, "on devrait observer l'Univers lointain grandir au ralenti", explique à l'AFP Geraint Lewis, astrophysicien à l'Université de Sydney et premier auteur de l'étude parue lundi 3 juillet 2023 dans Nature Astronomy.

"Tout semble fonctionner au ralenti"

Des chercheurs avaient utilisé l'observation d'étoiles terminant leur vie en explosion, des supernovæ, pour montrer que le temps paraissait s'écouler deux fois plus lentement quand l'Univers avait la moitié de son âge actuel, qui est de 13,8 milliards d'années. La nouvelle étude utilise les quasars, qui sont incomparablement plus brillants, pour remonter jusqu'à un milliard d'années après la naissance de l'Univers. Le temps paraît s'y écouler cinq fois plus lentement, selon l'étude. "Tout semble fonctionner au ralenti" pour l'observateur actuel, selon le Pr. Lewis mais "si je pouvais vous transporter par magie il y a dix milliards d'années pour vous déposer près d'un de ces quasars, et que vous regardiez votre chronomètre, tout vous paraîtrait normal", a-t-il expliqué. "Une seconde serait une seconde", a-t-il ajouté.

Pour mesurer le phénomène, appelé la dilatation cosmologique du temps, le Pr. Lewis et le statisticien de l'Université néo-zélandaise d'Auckland, Brendon Brewer, ont analysé les données de 190 quasars, récoltées sur 20 ans. Les quasars, des noyaux galactiques abritant un trou noir supermassif en leur centre, sont réputés être les objets les plus brillants et énergétiques du cosmos. Ce qui en fait des "balises très pratiques pour cartographier l'Univers", selon le Pr. Lewis. La difficulté a été d'en faire des horloges cosmiques aussi faciles à utiliser que les supernovæ. Ces dernières fournissent un signal unique mais fiable dans le temps.

"Einstein a raison une fois de plus"

Pour les quasars, les chercheurs sont arrivés à leurs fins grâce à un grand nombre de données et à de récents progrès dans la compréhension statistique d'évènements aléatoires. En l'occurrence les chercheurs sont arrivés à interpréter les multiples secousses qui interviennent quand le trou noir du quasar absorbe de la matière. Le Pr. Lewis a comparé la chose à un feu d'artifice, dans lequel les grandes gerbes paraissent exploser de façon aléatoire, mais dont les éléments "brillent puis pâlissent" selon une temporalité définie et régulière. "Nous avons dépiauté ce spectacle de feu d'artifice, et montré que les quasars peuvent être utilisés eux aussi comme des balises temporelles des premiers temps de l'Univers"', a-t-il dit. Et ainsi démontré qu'"Einstein a raison une fois de plus".

De précédentes tentatives d'utiliser les quasars pour mesurer la théorie de dilatation cosmologique du temps avaient échoué, et débouché sur d'"étranges suggestions". Comme celle que les quasars n'étaient pas des objets aussi lointains qu'observé. La nouvelle étude "remet les choses à leur place", en montrant que ces objets obéissent eux aussi aux lois de l'Univers.

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