Qu'est-ce que la tension de Hubble et pourquoi la cosmologie est-elle en crise ?

Deux chiffres qui ne concordent pas

L'univers est en expansion. C'est un fait scientifique établi depuis les observations d'Edwin Hubble dans les années 1920. Ce qui reste incertain – et de plus en plus alarmant pour les physiciens – c'est à quelle vitesse il se dilate. Deux des méthodes les plus fiables en astronomie produisent des réponses qui se contredisent catégoriquement, et personne ne peut expliquer pourquoi.

Le taux d'expansion est capturé par une seule valeur appelée la constante de Hubble (H₀), exprimée en kilomètres par seconde par mégaparsec (km/s/Mpc). Un mégaparsec représente environ 3,26 millions d'années-lumière. Une constante de Hubble plus élevée signifie que l'univers s'étire plus rapidement – et est donc plus jeune qu'une valeur inférieure ne le laisserait supposer.

Comment les scientifiques mesurent l'expansion

La première approche examine l'univers local – les galaxies relativement proches de nous. Les astronomes utilisent une « échelle des distances cosmiques », une chaîne d'objets dont la luminosité réelle est connue : les étoiles variables Céphéides, les étoiles géantes rouges à l'extrémité de la branche des géantes rouges (TRGB) et les supernovae de type Ia. En comparant la luminosité apparente de ces objets depuis la Terre à leur luminosité réelle, les chercheurs calculent les distances et, à partir de celles-ci, le taux d'expansion. Cette méthode donne systématiquement une constante de Hubble d'environ 73 km/s/Mpc.

La deuxième approche remonte dans le temps jusqu'au fond diffus cosmologique (CMB) – la faible rémanence du Big Bang, libérée environ 380 000 ans après le début de l'univers. En cartographiant les minuscules fluctuations de température dans le CMB et en les intégrant au modèle standard de la cosmologie (connu sous le nom de ΛCDM), les physiciens prédisent quel devrait être le taux d'expansion aujourd'hui. Cette prédiction se situe près de 67–68 km/s/Mpc.

L'écart entre ces deux chiffres – d'environ 8 à 9 % – est la tension de Hubble.

Pourquoi c'est maintenant une crise

Pendant des années, les sceptiques ont attribué l'inadéquation à des erreurs de mesure. Cet argument est devenu de plus en plus difficile à soutenir. En avril 2026, la Collaboration H0 Distance Network (H0DN) – une équipe mondiale s'appuyant sur de multiples techniques indépendantes – a publié la mesure locale la plus précise à ce jour : 73,50 ± 0,81 km/s/Mpc, atteignant une précision d'environ 1 %. Le résultat, publié dans Astronomy & Astrophysics, diffère de la valeur dérivée du CMB de 5 à 7 écarts types, bien au-delà du seuil où les scientifiques déclareraient normalement une découverte.

« Quelque chose ne colle pas », a résumé le rapport EarthSky sur les résultats. L'écart implique désormais un écart d'un milliard d'années dans les estimations de l'âge de l'univers, selon la mesure à laquelle vous vous fiez.

Qu'est-ce qui pourrait l'expliquer ?

Si aucune des deux mesures n'est erronée, alors le modèle standard de la cosmologie – le cadre qui a décrit avec succès l'univers pendant des décennies – pourrait être incomplet. Plusieurs idées sont à l'étude :

• Énergie noire précoce : Une brève explosion de force anti-gravitationnelle dans les 100 000 premières années après le Big Bang aurait pu accélérer l'expansion juste assez pour réconcilier les deux valeurs. Cependant, certaines observations de spectres de quasars distants semblent contraindre ce scénario.
• Nouvelles particules : Des particules relativistes supplémentaires dans l'univers primitif auraient augmenté le taux d'expansion avant la libération du CMB, modifiant la valeur prédite de H₀.
• Matière noire modifiée : Les interactions entre la matière noire et d'autres particules pourraient subtilement modifier la chronologie cosmique.
• Évolution tardive de l'énergie noire : Peut-être que l'énergie noire n'est pas constante mais change avec le temps, affectant l'expansion différemment à différentes époques.

Aucune de ces propositions n'a fait l'objet d'un consensus. Comme l'a noté Scientific American, « la tension de Hubble devient une crise de Hubble ».

Pourquoi c'est important

La constante de Hubble n'est pas simplement un nombre abstrait. Elle ancre notre compréhension de l'âge, de la taille et du destin ultime de l'univers. Si le modèle standard doit être révisé, les implications se répercutent sur toute la cosmologie – de la nature de l'énergie noire à la formation des galaxies.

De nouveaux outils pourraient aider à sortir de l'impasse. Les observations d'ondes gravitationnelles – appelées « sirènes standard » – offrent un moyen entièrement indépendant de mesurer les distances cosmiques sans s'appuyer sur l'échelle des distances traditionnelle. Des chercheurs de l'Université de l'Illinois et de l'Université de Chicago ont développé des nouvelles méthodes utilisant ces ondulations de l'espace-temps pour calculer H₀. Les futures données du télescope spatial James Webb, des relevés au sol et des détecteurs d'ondes gravitationnelles de nouvelle génération pourraient enfin révéler si la tension signale un problème de mesure – ou une fissure dans notre compréhension du cosmos.