Le temps semble s’écouler cinq fois plus lentement dans l’Univers primitif

Des astronomes ont observé le tout jeune Univers, seulement âgé d’un milliard d’années, évoluer au ralenti. L’étude qu’ils publient le 3 juillet dans Nature Astronomy est la première à utiliser les objets cosmiques extrêmement brillants que sont les quasars pour confirmer la dilatation cosmologique du temps, un étrange phénomène prédit par Albert Einstein.

La théorie de la relativité restreinte, qu’il a élaborée il y a plus de cent ans, prédit qu’en raison de l’expansion de l’Univers, les observations du cosmos lointain devraient être dilatées dans le temps et sembler se dérouler plus lentement que les événements de l’univers local. En regardant l’univers primitif, “nous observons les choses évoluer environ cinq fois moins vite qu’aujourd’hui, confirme au Guardian Geraint Lewis, astrophysicien à l’université de Sydney et premier auteur de l’étude. C’est comme regarder un film au ralenti.”

De précédents travaux s’appuyant sur l’observation d’étoiles en fin de vie, appelées “supernovae”, avaient démontré que le temps paraissait s’écouler deux fois plus lentement quand l’Univers était deux fois plus jeune qu’actuellement (il a 13,8 milliards d’années). Cette fois, les chercheurs sont parvenus à regarder “plus loin” en utilisant des objets cosmiques nettement plus brillants, les quasars (les noyaux galactiques abritant un trou noir), qui sont parmi les plus vieux objets cosmiques.

Comme une série de feux d’artifice

“Imaginez une seule fusée de feu d’artifice : elle est étincelante mais disparaît en quelques secondes, comme une supernova, explique à New Scientist Geraint Lewis. Imaginez maintenant tout un feu d’artifice : ses lumières sont variables et il peut se passer plein de choses simultanément.” En regardant de nombreux feux d’artifice, un schéma de la façon dont ils peuvent se comporter peut se dégager. C’est ce qu’ont fait Geraint Lewis et son collègue de l’université d’Auckland, Brendon Brewer, en analysant les données de 190 quasars récoltées pendant vingt ans.

Ils ont comparé les quasars les uns aux autres au sein de groupes et ont découvert qu’ils avaient des modèles d’activité similaires sur une certaine période. En utilisant ces modèles comme une sorte “d’horloge standard”, les deux chercheurs ont découvert que le plus vieux quasar, qui aurait émergé environ un milliard d’années après le Big Bang, semblait évoluer cinq fois plus lentement que les quasars d’aujourd’hui. Ce qui en fait l’observation de la dilatation du temps cosmologique la plus précoce à ce jour.

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