À grande échelle, l'Univers est homogène et isotrope. Naturellement, la distribution des étoiles et des galaxies présente une certaine "grosseur", mais en général, la densité d'un emplacement donné sera la même que celle d'un emplacement à des centaines d'années-lumière. Cette hypothèse est connue sous le nom de principe copernicien. En invoquant le principe copernicien, les astronomes ont prédit l'existence de l'insaisissable énergie noire, accélérant les galaxies les unes des autres, élargissant ainsi l'Univers. Mais dites si cette hypothèse de base est incorrecte? Et si notre région de l'Univers est unique en ce que nous sommes assis dans un endroit où la densité moyenne est beaucoup plus faible que dans les autres régions de l'espace? Du coup, nos observations de lumière des supernovae de type 1a ne sont pas anormales et peuvent s'expliquer par le vide local. Si tel devait être le cas, l'énergie noire (ou toute autre substance exotique d'ailleurs) ne serait pas nécessaire d'expliquer la nature de notre Univers après tout…
L'énergie sombre est une énergie hypothétique qui devrait pénétrer à travers le Cosmos, provoquant l'expansion observée de l'Univers. Cette énergie étrange représenterait 73% de la masse-énergie totale (c.-à-d. E = mc2) de l'univers. Mais où sont les preuves de l'énergie noire? L'un des principaux outils pour mesurer l'expansion accélérée de l'Univers est d'analyser le décalage vers le rouge d'un objet distant avec une luminosité connue. Dans un univers rempli d'étoiles, quel objet génère une luminosité «standard»?
Les supernovae de type 1a sont appelées «bougies standard» pour cette même raison. Peu importe où ils explosent dans l'univers observable, ils souffleront toujours avec la même quantité d'énergie. Ainsi, au milieu des années 1990, les astronomes ont observé que le type 1a distant était un peu plus sombre que prévu. Avec le basique supposition (c'est peut-être une vue acceptée, mais c'est quand même une hypothèse) que l'Univers obéit au Principe Copernicien, cette gradation suggéra qu'il y avait une certaine force dans l'Univers provoquant non seulement une expansion, mais une expansion accélérée de l'univers. Cette force mystérieuse a été surnommée énergie noire et il est maintenant communément admis que le cosmos doit en être rempli pour expliquer ces observations. (Il existe de nombreux autres facteurs expliquant l'existence de l'énergie sombre, mais c'est un facteur critique.)
Selon une nouvelle publication dirigée par Timothy Clifton, de l'Université d'Oxford, Royaume-Uni, la suggestion controversée que le principe copernicien largement accepté est erroné est étudiée. Peut-être que nous faire existent dans une région unique de l'espace où la densité moyenne est bien inférieure à celle du reste de l'Univers. Les observations de supernovae éloignées ne nécessiteraient soudainement pas d'énergie noire pour expliquer la nature de l'Univers en expansion. Aucune substance exotique, aucune modification de la gravité et aucune dimension supplémentaire requise.
Clifton explique que les conditions qui pourraient expliquer les observations de supernova sont que nous vivons dans une région extrêmement raréfiée, juste à côté du centre, et ce vide pourrait être à une échelle du même ordre de grandeur que l'Univers observable. Si tel était le cas, la géométrie de l'espace-temps serait différente, influençant le passage de la lumière d'une manière différente de ce à quoi nous nous attendions. De plus, il va même jusqu'à dire que tout observateur donné a une forte probabilité de se retrouver dans un tel endroit. Cependant, dans un univers inflationniste comme le nôtre, la probabilité de génération d'un tel vide est faible, mais doit néanmoins être considérée. Se retrouver au milieu d'une région unique de l'espace violerait à juste titre le principe copernicien et aurait des implications massives sur toutes les facettes de la cosmologie. Littéralement, ce serait une révolution.
Le principe copernicien est une hypothèse qui constitue le fondement de la cosmologie. Comme l'a souligné Amanda Gefter à Nouveau scientifique, cette hypothèse devrait être ouvert à l'examen. Après tout, une bonne science ne devrait pas s'apparenter à une religion où une supposition (ou croyance) devient incontestable. Bien que l’étude de Clifton soit spéculative pour le moment, elle pose des questions intéressantes sur notre compréhension de l’univers et sur notre volonté de tester nos idées fondamentales.
Sources: arXiv: 0807.1443v1 [astro-ph], blog du nouveau scientifique
