Hubert Reeves

L’avenir de l'univers

Émission du 25 juin 2005

Les mesures de la vitesse des galaxies et des propriétés du rayonnement fossile nous donnent accès au passé de l'univers. Nous avons pu reconstituer l'histoire du cosmos, au moins dans ses grandes ligne, et déterminer ses composantes variées (lumière, matière ordinaire, matière sombre, énergie sombre). Pouvons-nous, à partir de ces connaissances accumulées tout au long du vingtième siècle, nous risquer à prévoir son avenir ?

Notre théorie du Big Bang est basée, comme nous l'avons mentionné à plusieurs reprises, sur la Théorie de la Relativité Générale d'Einstein, théorie formulée en 1917, et qui ne cesse, depuis cette période, de se crédibiliser aux yeux des physiciens. L'accord entre les prédictions de la théorie et les observations est toujours excellent.

Que dit la théorie au sujet de l'avenir de l'univers ? Que deux scénarios sont possibles :

• Dans le premier, l'univers continue indéfiniment à se refroidir, sa température approchant toujours plus lentement du zéro absolu, sans jamais l'atteindre. Le ciel devient de plus en plus obscur. Parallèlement, les galaxies perpétuent leur éloignement mutuel, et l'espace se vide progressivement, sans l'être jamais complètement. En américain, ce scénario porte le nom de Big Chill : grand gel.
• Dans le second scénario, après une époque d'expansion et de refroidissement (celle dans laquelle nous sommes aujourd'hui), les galaxies ralentissent leurs mouvements d'éloignement jusqu'à s'arrêter un temps, puis entamer une marche arrière, revenant les unes vers les autres. À l'expansion cosmique succède une contraction. En parallèle, la température cesse de se refroidir, se stabilise, puis augmente pour atteindre à nouveau les valeurs extrêmes qu'elle a connues pendant le Big Bang. Ce scénario porte le nom de Big Crunch : grand écrasement.

Donc, pour l'avenir, ce sera soit Big Chill, soit Big Crunch. Mais lequel des deux ? Cela, la théorie ne le dit pas. Tout dépendra des observations. Elles nous donneront toutes indications utiles. Avant la découverte de l'énergie sombre (avant 1995), ces indications allaient dans le sens du premier scénario : Le mouvement des galaxies semblait être trop rapide pour pouvoir s'arrêter et revenir en arrière. On allait donc vers le Big Chill. L'observation de l'énergie sombre peut-elle modifier cette conclusion ? A priori elle semble la rendre plus crédible encore puisqu'à cause de cette énergie sombre, les galaxies voient croître leur vitesse d'éloignement. On semble donc tourner le dos à toute possibilité d'arrêt et de retour en arrière.

Mais les choses ne sont jamais si simples : nous ne connaissons ni la nature précise de l'énergie sombre, ni ses variations possibles au cours du temps. Elle pourrait soit augmenter, soit diminuer au cours des milliards d'années à venir. Et ces changements affecteraient d'une façon imprévisible les mouvements des galaxies. Big Crunch ou Big Chill ? Personne, aujourd'hui, ne peut le dire. Mais rassurons-nous, la phase actuelle d'expansion durera vraisemblablement encore pendant plusieurs milliards d'années. D'ici là, de nouvelles observations pourraient nous éclairer, et permettre de répondre à la question :

Quel est l'avenir du cosmos ?