Retour en arrièrel'univers va-t-il se contracter ? L'énergie sombre change-t-elle ?

L'univers pourrait-il un jour cesser de s'étendre et commencer à se contracter ? Cela dépend de l'énergie noire. Les données 2025 de DESI favorisent un « affaiblissement de l'énergie noire au cours du temps » à 2,8 à 4,2 écarts-types (sigma), mais c'est en deçà des 5 sigma nécessaires pour confirmer. Plus il y a de sigma, moins il est probable que les données soient un hasard, et 5 sigma est le seuil de confirmation. Ce n'est donc pas encore une conclusion, seulement un signal à surveiller. La fin « Retour en arrière » du jeu pousse cette possibilité à l'extrême : l'énergie noire devient négative, l'univers se contracte, et « se souvient » même de la partie précédente.

Cette page explique d'abord comment la débloquer, puis ce que signifie vraiment le « Big Crunch », l'histoire de la découverte de l'expansion et de l'énergie noire, et ce qui relève de la fiction.

Comment la débloquer

• Indice : et si l'énergie noire n'était pas une constante ?
• Condition : débloquer « Big Crunch », puis assister à la fin de l'univers.
• Récompense : dans l'univers suivant, la production de « Univers primordial » est ×20 jusqu'à la fin de cette ère (Écho).

Cette fin appartient à la catégorie Physique. La récompense s'appelle « Écho » : dans l'univers suivant, la production de « Univers primordial » est multipliée par 20, seulement jusqu'à la fin de cette ère. La clé du déblocage est le nœud « Big Crunch », la branche où l'énergie noire devient négative.

Ce qu'est le Big Crunch

Si l'énergie noire devenait négative, l'expansion s'arrêterait puis s'inverserait. Le fond diffus cosmologique se réchaufferait à nouveau, les galaxies se rapprocheraient, et à la fin tout reviendrait en un seul point. C'est le scénario que décrit le nœud « Big Crunch ».

Comment l'expansion a été découverte

• La théorie d'abord : Alexander Friedmann a déduit de la relativité générale que l'univers peut s'étendre ou se contracter, sept ans avant l'apparition de preuves d'observation (Friedmann, Zeitschrift für Physik, 1922).
• L'atome primitif : Georges Lemaître a proposé indépendamment que l'univers est en expansion, puis imaginé qu'il a commencé à partir d'un « atome primitif », une forme précoce de la théorie du Big Bang (Lemaître, Annales de la Société Scientifique de Bruxelles, 1927).
• Confirmation par l'observation : plus une galaxie est loin de nous, plus elle s'éloigne vite. L'univers n'est pas statique (Hubble, PNAS, 1929).

Comment l'énergie noire est entrée en scène

En utilisant des supernovæ lointaines comme « chandelles standard », des astronomes ont constaté que l'expansion de l'univers s'accélère, et l'énergie noire est entrée en scène. Ce travail a reçu le prix Nobel 2011 (Riess et al., The Astronomical Journal, 1998). Une autre équipe est parvenue indépendamment à la même conclusion : il existe dans l'univers une forme d'énergie qui entraîne l'expansion accélérée (Perlmutter et al., The Astrophysical Journal, 1999).

Le satellite Planck a mesuré les minuscules fluctuations du fond diffus cosmologique et fourni les paramètres cosmologiques les plus précis à ce jour : un âge d'environ 13,8 milliards d'années, une matière ordinaire de seulement 5 % environ, une matière noire d'environ 27 %, et le reste en énergie noire (collaboration Planck, Astronomy & Astrophysics, 2020).

Le futur lointain de l'univers

Une autre étude a calculé le sort de l'univers dans des milliers de milliards d'années et au-delà : les étoiles s'éteignent, les protons peuvent se désintégrer, et les trous noirs finissent par s'évaporer (Adams et Laughlin, Reviews of Modern Physics, 1997). C'est un tableau du futur lointain qui a été sérieusement calculé. Le « Retour en arrière » du jeu pousse à l'extrême une autre possibilité.

Fiction du jeu, pas réel

Une énergie noire qui devient négative, un univers qui se contracte et « se souvient » de la partie précédente : tout cela est de la fiction. Contraction (1999), de Liu Cixin, raconte l'histoire d'un astronome qui prédit que l'univers passera de l'expansion à la contraction à un instant précis. Des gens se rassemblent dans un observatoire pour attendre ce moment et l'inversion du temps qui suivra. Son arrière-plan scientifique est le suivant : que l'univers se réeffondre ou non dépend de l'énergie noire, et rien en physique ne justifie que le temps s'écoule à l'envers pendant la contraction.

Recherches réelles qui s'y rattachent

Les études sur l'expansion et l'énergie noire ci-dessus relèvent de la science réelle qui s'y rattache. Elles ne peuvent pas prouver que l'univers va se contracter. Elles ne sont que le contexte physique que cette fin touche.

Envie de lire les originaux ? Cherchez ces titres

• Friedmann (1922) : « Über die Krümmung des Raumes », soit à peu près « Sur la courbure de l'espace »
• Lemaître (1927) : « Un Univers homogène de masse constante et de rayon croissant »
• Hubble (1929) : « A relation between distance and radial velocity among extra-galactic nebulae »
• Riess et al. (1998) : « Observational evidence from supernovae for an accelerating universe and a cosmological constant »
• Perlmutter et al. (1999) : « Measurements of Omega and Lambda from 42 high-redshift supernovae »
• Collaboration Planck (2020) : « Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters »
• Adams et Laughlin (1997) : « A dying universe: the long-term fate and evolution of astrophysical objects »