L’univers est en expansion. C’est une idée devenue presque banale aujourd’hui, mais qui cache une réalité vertigineuse : l’espace lui-même est en train de s’étirer, constamment, partout, dans toutes les directions. Mais concrètement, que signifie cette expansion ? Et surtout, peut-on savoir de combien l’univers s’agrandit à chaque seconde ?
Une découverte qui a changé notre vision du cosmos
Au début du 20 siècle, l’idée d’un univers statique était encore largement répandue. Puis est arrivée une série de découvertes majeures. En 1929, l’astronome Edwin Hubble observe que plus une galaxie est éloignée de nous, plus elle semble s’éloigner rapidement. En d’autres termes, l’univers est en expansion. Cette observation donnera naissance à ce qu’on appelle aujourd’hui la loi de Hubble-Lemaître, du nom de l’astronome belge Georges Lemaître qui avait théorisé ce phénomène avant Hubble.
La constante de Hubble : un mètre-étalon de l’expansion
Pour mesurer la vitesse à laquelle l’univers se dilate, les cosmologistes utilisent ce qu’on appelle la constante de Hubble, notée H₀. Elle est exprimée en kilomètres par seconde par mégaparsec (km/s/Mpc). Un mégaparsec équivaut à environ 3,26 millions d’années-lumière.
La valeur exacte de cette constante fait encore débat entre différentes équipes de chercheurs, mais elle est généralement estimée entre 67 et 74 km/s/Mpc.
Qu’est-ce que cela signifie ? Pour chaque tranche de 3,26 millions d’années-lumière, l’espace s’étire de 67 à 74 kilomètres chaque seconde. Plus une galaxie est éloignée, plus sa vitesse apparente d’éloignement est grande. Il est important de noter que les galaxies ne bougent pas activement dans l’espace à ces vitesses folles, ce sont les distances entre elles qui augmentent à cause de l’expansion.
L’univers grandit… très vite
Prenons un exemple pour mieux visualiser. Une galaxie située à 100 millions d’années-lumière de nous s’éloigne à une vitesse d’environ 7 000 kilomètres par seconde. Une autre située à 1 milliard d’années-lumière file à 70 000 kilomètres par seconde.
Et au bord de l’univers observable, à environ 46,5 milliards d’années-lumière, les galaxies s’éloignent si vite qu’elles dépassent la vitesse de la lumière. Notez que cela ne contredit pas la relativité : ce n’est pas un objet qui voyage dans l’espace à une vitesse impossible, c’est l’espace lui-même qui s’étire, et cette expansion n’est pas soumise aux mêmes limites.
Et donc, l’univers s’agrandit de combien chaque seconde ?
C’est là que ça devient vertigineux. Comme l’univers s’étend proportionnellement à sa taille, il n’y a pas de « bord » qui recule à une vitesse fixe. Mais on peut dire ceci :
L’univers observable a un rayon d’environ 46,5 milliards d’années-lumière.
Chaque seconde, l’espace à cette distance recule à plus de cinq fois la vitesse de la lumière, soit plus de 1,5 million de kilomètres par seconde.
Autrement dit, l’univers « gagne » des centaines de millions de kilomètres d’espace par seconde, si l’on parle en termes d’échelle observable. Et cela ne cesse d’accélérer, car l’expansion est alimentée par une mystérieuse force qu’on appelle l’énergie sombre, encore largement incomprise.
Une expansion qui nous dépasse
Il est peu probable que cette expansion ait un effet notable sur notre vie quotidienne. Les distances à l’échelle humaine (notre système solaire, notre galaxie) ne sont en effet pas affectées par cette dilatation, car la gravité y est suffisamment forte pour maintenir les structures intactes.
Mais à grande échelle, elle façonne l’univers que nous observons, et elle dessine aussi son avenir. Si cette expansion continue à accélérer, comme le suggèrent les observations actuelles, notre univers pourrait un jour devenir si vaste que les galaxies les plus lointaines disparaîtront de notre champ de vision, emportées par l’expansion dans un lointain inaccessible.
