La combinaison des méthodes de mesure de la constante de Hubble a confirmé et précisé l'écart avec le modèle cosmologique.

Un cadre statistique unifié a fourni l’estimation la plus précise de la vitesse d’expansion de l’Univers et a confirmé la « tension de Hubble » à plus de 5σ

Une équipe internationale de cosmologistes a mis au point une approche unifiée pour mesurer la constante de Hubble. Cette avancée pourrait aider à comprendre pourquoi l’expansion accélérée de l’Univers ne s’accorde pas avec la modèle cosmologique standard.

La constante de Hubble décrit une relation linéaire entre la distance des galaxies et la vitesse à laquelle elles s’éloignent de l’observateur. Grâce à ce paramètre, on peut estimer le rythme actuel d’expansion de l’Univers et déduire le temps écoulé depuis le Big Bang, ce qui sert de base au calcul de l’âge de l’Univers.

Or, les mesures de la constante de Hubble se heurtent à une contradiction majeure. Les valeurs déduites de modèles cosmologiques décrivant l’Univers primordial diffèrent nettement de celles issues de mesures astronomiques locales directes. Comme l’explique l’auteur principal de l’étude, Stefano Casertano, de l’Institut du télescope spatial à Baltimore, « le modèle cosmologique standard prédit que la constante de Hubble devrait être inférieure de 10 % à ce que nous mesurons directement ». Cet écart, appelé « tension de Hubble », dépasse cinq fois l’incertitude combinée des modèles et des mesures.

Pour identifier l’origine de ce désaccord, les chercheurs doivent d’abord gommer les divergences entre les mesures elles-mêmes. Au fil des dernières décennies, de nombreuses méthodes d’estimation ont été développées : leurs résultats se ressemblent, sans être strictement identiques. Chaque approche s’appuie sur des indicateurs de distance différents et sur des étapes de calibration propres, ce qui complique l’agrégation des données en une estimation unique et statistiquement solide.

En 2025, l’Institut international des sciences spatiales (ISSI) à Berne a organisé un atelier dédié, au cours duquel des spécialistes ont examiné ce que les différentes méthodes ont en commun et ce qui les distingue de manière indépendante. Comme le précise le co-auteur de l’étude, Adam Riess, de l’Institut du télescope spatial, « nous avons élaboré un cadre statistique permettant de combiner toutes ces mesures et de repérer d’éventuelles incohérences ».

Cette démarche a conduit à un accord sur une valeur unique de la constante de Hubble, compatible avec les diverses méthodes. Il s’agit de l’estimation la plus précise à ce jour, atteignant pour la première fois une précision de 1 %. Casertano souligne que « aucune mesure prise isolément n’est déterminante pour ce résultat, et retirer n’importe quel composant ne modifie pratiquement pas la valeur de la constante de Hubble ».

La nouvelle valeur accroît l’écart avec les prédictions fondées sur les données de l’Univers primordial, en cohérence avec une tension dépassant cinq écarts-types. Autrement dit, la signification statistique du désaccord se trouve confirmée plutôt qu’atténuée.

Comme le rappelle Riess, « confirmer la tension de Hubble rend encore plus indispensable de réexaminer les fondements du modèle cosmologique actuel et de rechercher de nouveaux phénomènes susceptibles de modifier l’évolution de l’Univers ». Une mesure améliorée de la constante de Hubble permettra de réaliser les tests les plus stricts à ce jour de la physique à l’origine de ce désaccord et de se rapprocher de la résolution de l’une des énigmes les plus profondes de la cosmologie.