Si les PAN (Phénomènes Anormaux Non identifiés) démontrent des capacités hors du commun, il ne faut pas oublier que nos connaissances dans le domaine de la physique fondamentale et, dans une moindre mesure, la cosmologie et l’astrophysique, sont encore très parcellaires, voire stagnantes en ce début du 21ᵉ siècle. En astrophysique, les observations contradictoires s’amoncellent, alors qu’au siècle dernier la science avait réussi brillamment à faire de nombreuses observations majeures, prédites précédemment par la théorie. Les défis à résoudre sont nombreux, et l’unification de la physique quantique avec la relativité semble bien lointaine.
Dans le domaine de l’énergie, le contrôle de la fusion se heurte à l’instabilité des plasmas confinés magnétiquement et n’a toujours pas atteint un rendement énergétique permettant une exploitation industrielle. Il est évident aussi que l’on ne comprend pas encore les mécanismes sous-jacents au fonctionnement de la gravité pour les exploiter. C’est pourtant probablement la clé pour que l’homme puisse un jour voyager vers les étoiles. Si nos fusées utilisent le principe d’action réaction avec l’éjection de gaz chauds pour se propulser hors de l’attraction terrestre, cela ne peut en aucun cas être appliqué pour des voyages interstellaires. Un nouveau moyen de propulsion sans éjection de masse est indispensable. Pire, depuis quelques décennies, la simple rotation mesurée des étoiles dans les galaxies pose toujours un problème irrésolu et fondamental en physique.
Si ce n’est pas la matière noire, comment expliquer la vitesse de rotation des galaxies ?
Deux astronomes ont présenté une étude des étoiles binaires qui va à l’encontre de la théorie de la matière noire et conforte MOND, la théorie de la gravité modifiée. La science essaye d’expliquer pourquoi les galaxies tournent trop vite, les amas stellaires s’éloignent trop vite, l’effet des lentilles gravitationnelles est bien trop forte, l’existence d’un fond diffus cosmologique différent de celui attendu et, au final, un Univers bien trop structuré par rapport à son âge supposé. Ces observations ne correspondent pas aux lois de la relativité générale connues et faisant consensus.
Les physiciens ont d’abord suggéré l’existence d’une substance transparente indécelable évoluant entre les galaxies appelée matière noire pour ne pas avoir à modifier les équations classiques de la relativité. En l’absence d’aucune preuve décelée depuis des décennies en faveur de cette hypothèse, assiste-t-on à un retour en force de MOND ?
Plus de preuves en faveur de MOND ?
La théorie de la dynamique newtonienne modifiée MOND proposée en 1984 est une théorie qui résout le problème de la vitesse de rotation des galaxies spirales en modifiant légèrement le comportement de la gravité si le champ gravitationnel est très faible. Les observations démontrent que les étoiles se trouvant loin du centre des galaxies ne tournent pas à la vitesse prédite par la relativité générale.
Pour rappel, dans la théorie classique actuelle, plus un corps est massif, plus il courbe l’espace temps à sa proximité avec une proportionnalité liée à la distance. Mais au vu des observations, la théorie bute sur un problème de masse manquante dans un facteur estimé d’environ 6, d’où l’invention d’une masse additionnelle non visible appelée matière noire. Pourtant, aucune observation ou particule n’a été découverte à ce jour pouvant appuyer l’existence de matière sombre noire, la théorie MOND semble donc devenir une bonne alternative.
La théorie MOND prédit correctement la rotation des galaxies observée, mais réussit moins bien sur d’autres cas étudiés par les astrophysiciens. Les données datant d’avant 2012 concernant des étoiles binaires, lorsqu’elles sont assez éloignées l’une de l’autre, ne paraissaient pas au départ très bien confirmer MOND. La difficulté réside dans le calcul des masses de ces étoiles binaires ainsi que l’inclinaison réelle de leur orbite par rapport à l’observateur et la connaissance de leur excentricité. Des données plus récentes, recueillies depuis le lancement de la mission GAÏA en 2013 qui a collecté des données des mouvements de millions d’étoiles durant cinq ans, sont bien plus précises. Bien que des inconnues importantes sur l’inclinaison et l’excentricité des orbites subsistent, on peut considérer que le très grand nombre de données en annule le biais.
Deux nouvelles études statistiques de ces données en 2023, faites de manière plus rigoureuse, confirment un renforcement de la pertinence de MOND ainsi que d’une version de MOND appelé EQUAL dans le cas où les étoiles binaires sont séparées au-delà d’une certaine distance. Du fait du très grand nombre de données utilisées, leurs auteurs évaluent la précision de l’étude à 10 sigma, ce qui représente une chance sur 10 000 milliards que le hasard puisse avoir faussé les mesures.
Mais leurs auteurs ne sont pas assurés d’accéder à une certaine notoriété, car une autre étude faite également en 2023 à partir des mêmes données conclut à l’inverse à la validité de la relativité générale classique, y compris sur les grands éloignements ! Au total, quatre études utilisant les mêmes données donnent quatre résultats différents. Une cinquième étude utilisant les statistiques bayésiennes est attendue pour essayer de les départager.
La théorie MOND est loin d’être parfaite et a du mal à expliquer comment les grandes structures cosmiques se forment. De plus, elle implique des modifications ad hoc des lois de la gravité de Newton pour ajuster les observations, ce qui peut être considéré comme peu satisfaisant sur le plan scientifique. La faible distance entre des étoiles binaires peut sembler peu démonstrative vu les tailles énormes des galaxies, néanmoins il faut rappeler que les deux sondes Voyager constatent aussi cet effet de différentiel de vitesse alors qu’elles se trouvent juste en bordure du système solaire. L’étude des étoiles binaires a au moins le mérite de déterminer un seuil de distance précis d’environ trois unités astronomiques (UA) au-delà duquel cette divergence apparaît avec la théorie Lambda CDM classique qui rend nécessaire la présence de matière sombre, ainsi que l’adjonction d’une autre forme de matière,
l’énergie sombre, ayant un effet répulsif sur l’expansion de l’Univers.
Très récemment, un problème supplémentaire a été découvert concernant la gravitation et des différences inexpliquées de vitesse d’expansion de l’Univers, nommée tension S8. Et depuis la rédaction de cet article, la cinquième étude des données de GAÏA vient d’être publiée, réfutant MOND avec une probabilité très élevée estimée à 16 sigma.
Seule certitude pour l’instant : malgré les efforts de nos plus brillants esprits, là-haut dans les étoiles, il y a un truc qui ne tourne toujours pas tout à fait “rond”. L’ufologue regrettera, quant à lui, le manque d’implication de la communauté scientifique pour des choses bien plus proches qui tournoient au-dessus de nos têtes. Peut-être que si un PAN a la bonne idée de survoler le détecteur LIGO ou d’autres capteurs très avancés, nous aurons quelques indices supplémentaires quant au fonctionnement de la gravité et que cela aboutira d’ici à quelques décennies à la conception d’une technologie qui nous permettra enfin de visiter les étoiles et ainsi d’assurer la pérennité de l’espèce humaine sur le long terme.
La vidéo YouTube complète en langue anglaise et source de ce résumé commenté se trouve ici.
L’article de Wikipédia détaillant la théorie MOND est visible ici et les 4 études des données de GAIA se trouvent ci-dessous :
- Chae (2023) en faveur de AQUAL MOND lien ici.
- Hernandez (2023) en faveur de MOND lien ici
- Pittordis & Sutherland (2023 en faveur de la relativité générale) lien ici
- Hernandez, Cookson&Cortes en faveur ni de MOND ni de la relativité générale est ici
Image principale par Garik Barseghyan pour Pixabay