Publié le 06/10/2025 19:22:00. Une nouvelle théorie proposée par le physicien Rajendra Gupta suggère que la matière noire et l’énergie sombre, qui constitueraient 95 % de l’univers, pourraient être des illusions dues au vieillissement du cosmos. Cette approche audacieuse pourrait redéfinir notre compréhension de l’univers et de son âge.
- Une étude parue dans la revue scientifique Galaxies avance que l’affaiblissement des forces universelles avec le temps pourrait expliquer les observations attribuées à la matière noire et à l’énergie sombre.
- Le modèle propose une variation lente des constantes physiques fondamentales, modifiant ainsi les équations d’Einstein sans nécessiter d’éléments invisibles.
- Cette nouvelle perspective doublerait l’âge estimé de l’univers, passant de 13,8 milliards à 26,7 milliards d’années, ce qui permettrait de mieux expliquer la formation rapide des galaxies observées dans l’univers primitif.
Depuis près d’un siècle, la communauté astronomique s’accorde sur le fait que 95 % de l’univers est constitué de deux composantes insaisissables : la matière noire (environ 27 %) et l’énergie sombre (environ 68 %). La matière noire est invoquée pour expliquer pourquoi les galaxies tournent à des vitesses si élevées sans se désagréger, tandis que l’énergie sombre est postulée pour rendre compte de l’expansion accélérée du cosmos. Seuls 5 % resteraient de la matière visible que nous connaissons.
Le physicien Rajendra Gupta, de l’Université d’Ottawa, remet aujourd’hui en question ce consensus avec une théorie radicale. Dans ses recherches, récemment publiées dans la revue scientifique Galaxies, il suggère que ces phénomènes pourraient être le simple résultat d’un univers en vieillissement, perdant de sa vigueur au fil du temps.
« Les forces de l’univers s’affaiblissent en moyenne au fur et à mesure qu’il s’étend », explique Gupta dans un communiqué de l’Université d’Ottawa. Cet affaiblissement, selon lui, donnerait l’illusion d’une énergie accélérant l’expansion à grande échelle (l’énergie sombre) et d’une gravité supplémentaire à l’échelle galactique (la matière noire). Ces deux aspects seraient ainsi des « illusions émergentes ».
Des constantes physiques variables, une révolution scientifique
La pierre angulaire de la proposition de Gupta réside dans l’idée que les « constantes » de la nature, telles que la vitesse de la lumière ou la constante gravitationnelle, ne seraient pas immuables, mais variaient très lentement avec l’âge de l’univers.
En intégrant ces variations potentielles dans les équations d’Einstein, de nouveaux termes apparaissent, se comportant mathématiquement comme la matière noire et l’énergie sombre. Pour Gupta, cette approche suffirait à reproduire les observations actuelles sans avoir recours à des forces ou des particules invisibles.
Pour décrire ce phénomène, Gupta introduit un paramètre nommé « Alpha » (α), qui apparaît lorsque les constantes de couplage sont autorisées à changer. Dans les zones où la matière normale est dense, comme au centre des galaxies, Alpha tend vers zéro, et seule la physique conventionnelle s’applique. En revanche, dans les régions externes moins denses, Alpha augmente, créant une force gravitationnelle supplémentaire. Cette force maintiendrait les étoiles en mouvement plus rapidement que ce que prédisent les lois de Newton, reproduisant ainsi les célèbres « courbes de rotation plates » qui ont initialement conduit à postuler l’existence de la matière noire dans les années 1930.
Contrairement au modèle standard, connu sous le nom de λcdm, qui nécessite des équations distinctes pour les échelles cosmologiques et astrophysiques, la théorie de Gupta utilise une seule équation pour expliquer les deux. C’est là, selon lui, sa principale force.
Gupta a testé son hypothèse en analysant les courbes de rotation de sept galaxies issues de la base de données SPARC, reconnue mondialement pour sa fiabilité. Quel que soit leur taille ou leur morphologie, il a réussi à reproduire les vitesses observées en ajustant un seul paramètre : une « densité hors densité » marquant le point où la matière normale cède la place à l’influence d’Alpha. Les résultats constants à travers des galaxies très différentes suggèrent, selon Gupta, qu’Alpha pourrait avoir une base physique réelle et ne pas être un simple artifice mathématique.
Le modèle prédit également que dans l’univers primitif, où la matière visible était plus abondante, ces effets devaient être minimes. Certaines observations de galaxies lointaines, bien que encore débattues, semblent d’ailleurs aller dans ce sens.
26,7 milliards d’années : redéfinir l’âge de l’univers
L’une des conséquences les plus frappantes du modèle de Gupta est qu’il doublerait l’âge estimé de l’univers, le faisant passer de 13,8 milliards à 26,7 milliards d’années, selon des rapports.
Cette nouvelle échelle temporelle permettrait, selon Gupta, de mieux concilier l’existence de galaxies étonnamment matures observées dans les débuts du cosmos par des télescopes comme le James Webb Space Telescope.
« Pendant des années, nous avons lutté pour expliquer comment les galaxies de l’univers primitif se sont formées si rapidement et sont devenues si massives », explique Gupta. Son modèle offre une réponse sans altérer les lois physiques connues : il suffirait que le temps ait été plus long pour que ces développements aient lieu.
Gupta lance ainsi une critique implicite aux recherches coûteuses visant à identifier des particules qui, selon sa théorie, n’existeraient peut-être pas. « Peut-être que les plus grands secrets de l’univers ne sont rien d’autre que des tours joués par l’évolution constante de la nature », conclut-il.
Pour rappel, Gupta avait déjà présenté en 2024 une version cosmologique de sa théorie, le modèle CCC + TL (constantes covariantes avec la « Lumière fatiguée »), capable d’expliquer l’expansion de l’univers et la formation précoce des galaxies sans recourir à des composants invisibles. Dans cette étude, il remettait en question l’existence même de la matière noire à l’échelle cosmologique. La nouvelle recherche étend cette proposition à l’échelle astrophysique en analysant de manière critique les courbes de rotation des galaxies.
Critique scientifique et limitations du modèle
Comme on pouvait s’y attendre, cette réinterprétation radicale du cosmos ne fait pas l’unanimité. L’astrophysicien Brian Keating, de l’Université de Californie à San Diego, interrogé sur le sujet, estime que des propositions comme celle de Gupta permettent de tester le modèle standard, mais il prévient que « des affirmations extraordinaires exigent des preuves extraordinaires ».
Il souligne également que le modèle repose sur une réinterprétation de données existantes, sans apporter de nouvelles observations concrètes. De plus, modifier l’âge de l’univers impliquerait de revoir tout le cadre cosmologique de référence, y compris des observations indépendantes telles que celles des supernovae.
D’autres, comme le physicien Alexey Bobrick, estiment que l’idée est insuffisamment développée et que la revue scientifique Galaxies n’est « généralement pas reconnue pour sa rigueur ».
Des limites à l’étude de Gupta sont également soulevées, notamment la simplification de la morphologie galactique (traitées comme des sphères, alors qu’elles sont complexes), l’utilisation d’un échantillon restreint de sept galaxies seulement, et la dépendance à des relations masse-lumière sujettes à d’importantes incertitudes.
Face à ces critiques, Gupta prévoit d’étendre son modèle à des phénomènes plus complexes tels que les lentilles gravitationnelles et les amas de galaxies.
Un autre défi majeur pour cette théorie est l’absence actuelle de preuves directes que les constantes fondamentales de la nature aient varié au cours de l’histoire cosmique. Au contraire, des mesures précises effectuées sur des quasars lointains ont établi des limites très strictes à toute variation possible.
Une révolution en attente ou une hypothèse de plus ?
Pour l’heure, notre compréhension actuelle de l’univers reste donc intacte. Toutefois, si le modèle de Gupta venait à être validé – sachant qu’il n’est pas le premier à contester l’existence de la matière noire, des approches comme MOND (Modified Newtonian Dynamics) ayant déjà tenté d’expliquer les courbes de rotation galactiques sans matière invisible – ses implications seraient révolutionnaires.
Pour l’instant, l’univers poursuit sa danse cosmique, entre rotation et expansion. Déterminer s’il est principalement composé d’éléments invisibles ou si nos équations fondamentales nécessitent une refonte profonde demeure l’une des questions les plus ouvertes et captivantes de la science contemporaine.
« Parfois, l’explication la plus simple est la meilleure », conclut Gupta.