Question de la semaine : quelle est la forme de l'Univers ?

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Notre Univers est-il vertical, horizontal ou circulaire ? C'est notre question de lecteur de la semaine.

"Notre bel Univers est-il vertical, horizontal et/ou circulaire ?", nous demande Aksil Tikjda sur la page de Sciences et Avenir. C'est notre question de la semaine. Merci à tous pour votre participation !

Un Univers que l'on a longtemps pensé plat...

Quelle est donc la forme de l’Univers ? Depuis une décennie, la réponse semblait acquise : plat. Ainsi deux rayons lumineux peuvent voyager toujours en ligne droite sans se rencontrer. Or, un article publié en 2019 dans la revue par une équipe italienne revient sur cette "platitude" qui semblait si bien intégrée dans le modèle cosmologique dominant. Il suggère que l’Univers serait sphérique et donc "fermé", ce qui signifie qu’un rayon lumineux partant d’un point finirait par revenir à son point de départ. C’est pour l’heure une hypothèse de travail qui n’est pas encore tranchée et qui traduit le fait que les cosmologistes ne sont pas pleinement satisfaits de leur modèle.

... mais qui pourrait être sphérique !

Pour comprendre, rappelons que la théorie de la relativité générale d’Einstein a changé notre conception de l'espace et du temps : la matière courbe l’espace et la courbure de l’espace guide la lumière. C’est dans le cadre de la relativité générale que Georges Lemaître et Alexandre Friedmann, indépendamment, ont imaginé trois géométries possibles en fonction du contenu de l’Univers. Chaque géométrie est définie par une certaine courbure de l'espace, qui peut être positive, nulle ou négative. Si la densité de matière est supérieure à une certaine valeur critique – égale à 10-29g/cm3, soit 0 virgule 28 zéros suivi de 1-, alors l’espace a une courbure positive, l’Univers pourrait être représenté comme une sphère dotée d’une géométrie qui ne nous est pas familière. Par exemple la somme des angles d’un triangle y serait supérieure à 180°.

Une telle géométrie suppose un Univers fermé, parce que la lumière d’un astre finirait par revenir à son point de départ. C’est ce cas qui est aujourd’hui discuté dans l’article de[...]

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