Hubert Reeves

Cinq pour cent

Émission du 16 avril 2005

Nous reprenons maintenant l'image du téléscope Hubble, vision de l'univers dans sa plus grande dimension : galaxies à perte de vue …

Cette image — qui nous a apporté tellement de renseignements sur la nature et le comportement de l'univers — nous en apporte encore plus par ce qu'elle ne nous montre pas. Ici, nous arrivons à une des plus grandes énigmes de la cosmologie contemporaine : nous savons maintenant que ce nous voyons dans cette image représente moins de 5 % de ce qui s'y trouve vraiment. Un peu comme si on ne voyait d'un paysage marin que l'écume des vagues.

En d'autres mots : plus de 95 % de la substance de l'univers est invisible au télescope, et sa nature nous est parfaitement inconnue.

Voilà de quoi répondre plus modestement à ceux qui seraient tentés de penser que nous savons tout, et attiser la curiosité des chercheurs.

Mais comment savons-nous que cette substance mystérieuse existe, puisqu'il nous est impossible de la voir ?

Notons, au départ, que la matière peut se manifester à nous de plusieurs façons différentes. D'abord en émettant de la lumière, c'est-à-dire en envoyant des photons. Émis par les atomes de cette matière, ils voyagent jusqu'à nous. Nos détecteurs (yeux, plaques photographiques) les enregistrent. C'est ainsi que nous connaissons l'existence des étoiles et des galaxies, par exemple celles de l'image du téléscope Hubble.

Mais la présence de la matière peut se manifester également par la force de gravité qu'elle exerce sur son entourage. Imaginons, pour illustrer ce phénomène, que la nuit prochaine le Soleil s'éteigne, ne nous envoie plus de lumière. Demain matin : pas de lever de Soleil. Comment pourrions nous alors savoir s'il est encore là ? Parce que la Terre continuerait son périple annuel autour de lui, même éteint.

Nous pourrions le vérifier en observant le mouvement des constellations dans le ciel. Elles reviendraient à leur saison comme dans le passé. Rien ne changerait à leur parcours annuel.

Nous savons depuis Newton et Einstein que toute matière, quelle que soit sa substance, qu'elle émette de la lumière ou non, exerce une force de gravité sur les corps avoisinants. Cette force influence leurs mouvements. Si ces corps, eux, émettent de la lumière, nous pouvons détecter cette influence, et donc connaître l'existence de ces matières sombres. C'est ainsi que les astronomes ont détecté la présence d'un trou noir au centre de notre galaxie (nous reviendrons sur le sujet des trous noirs dans une autre causerie).

C'est d'une manière analogue que nous avons découvert l'existence de substances invisibles qui constituent la majeure partie de l'univers. Dans une prochaine causerie, j'évoquerai l'historique de cette découverte, et je décrirai ce que nous savons de ces substances sombres. Aussi bien vous le dire tout de suite : pas grand chose …