L’Univers accélère-t-il toujours ? La controverse entre Yonsei et Southampton

La question paraît simple, mais sa réponse dépend de corrections subtiles apportées aux mesures cosmiques : l’expansion de l’Univers accélère-t-elle encore, ou une partie de cette accélération apparente provient-elle d’un biais systématique dans l’observation des supernovæ de type Ia ?

La controverse entre l’université Yonsei et une équipe dirigée par l’université de Southampton n’est pas tranchée. Les deux camps s’accordent sur l’importance des supernovæ de type Ia pour mesurer les distances cosmiques, mais divergent sur la manière de corriger l’influence de l’âge et de l’environnement des étoiles qui les produisent. 813

Le point de départ : les supernovæ comme « chandelles standard »

Les supernovæ de type Ia sont utilisées comme des chandelles standard. Leur luminosité intrinsèque étant supposée relativement homogène, les astronomes peuvent comparer leur éclat observé à leur éclat attendu afin d’estimer leur distance. Ces distances, mises en relation avec le décalage vers le rouge — qui indique dans quelle mesure la lumière a été étirée par l’expansion cosmique — permettent de reconstruire l’histoire de l’Univers.

Mais cette méthode repose sur une hypothèse importante : après les corrections habituelles, les supernovæ doivent se comporter de manière suffisamment uniforme. Si leur luminosité dépend encore de l’âge des populations stellaires ou de l’environnement de leur galaxie, les distances déduites peuvent être légèrement biaisées. À grande échelle, un tel biais pourrait modifier l’interprétation de l’histoire de l’expansion.

Ce que Yonsei a avancé en novembre 2025

Dans une étude publiée en novembre 2025, l’équipe de Yonsei a signalé une forte relation entre la luminosité standardisée des supernovæ et l’âge des étoiles de leur galaxie hôte. Selon elle, les supernovæ issues de populations stellaires d’âges différents ne seraient pas parfaitement équivalentes, même après les corrections habituellement appliquées.

L’équipe a soutenu que l’âge moyen des galaxies hôtes évolue avec le décalage vers le rouge. Cette évolution pourrait donc introduire un biais systématique dans les distances estimées à partir des supernovæ. Après avoir appliqué une correction liée à l’âge, les chercheurs ne trouvaient plus d’indice convaincant d’une accélération actuelle et proposaient que l’Univers ait déjà commencé à ralentir.

Une telle conclusion aurait des conséquences majeures pour le modèle ΛCDM, qui constitue le cadre cosmologique standard. Dans ce modèle, Λ représente la constante cosmologique, généralement associée à la forme la plus simple de l’énergie noire, laquelle expliquerait l’accélération de l’expansion à l’époque récente.

Si un passage récent à une expansion ralentie était confirmé, il faudrait envisager une énergie noire qui évolue ou s’affaiblit avec le temps, voire revoir plus profondément l’interprétation des supernovæ et certains aspects de la gravité.

La réponse de Southampton, avec Adam Riess et Brian Schmidt

En juin 2026, une équipe dirigée par Southampton, à laquelle participaient notamment les lauréats du prix Nobel Adam Riess et Brian Schmidt, a contesté l’analyse de Yonsei. Elle a identifié deux problèmes principaux.

L’âge de la galaxie n’est pas celui de l’étoile progénitrice

Selon Southampton, l’étude de Yonsei assimile trop directement l’âge moyen de la population stellaire d’une galaxie à l’âge de l’étoile — ou du système de naine blanche — qui a finalement produit la supernova.

Or une galaxie contient des étoiles formées à des époques très différentes. Son âge moyen ne détermine donc pas automatiquement l’âge du progéniteur précis de l’explosion. Pour Southampton, l’évolution de l’âge moyen des galaxies avec le décalage vers le rouge ne peut pas être transposée telle quelle à l’évolution de l’âge des progéniteurs des supernovæ. 18

La correction liée à la masse de la galaxie hôte

La collaboration a également reproché à Yonsei de ne pas avoir appliqué la correction conventionnelle dite « mass step », ou correction de masse de la galaxie hôte. Cette correction tient compte du fait que la luminosité résiduelle des supernovæ est liée à des propriétés environnementales qui varient notamment avec la masse de la galaxie et l’âge de ses étoiles.

En réanalysant les mêmes données avec cette correction, Southampton a obtenu une relation beaucoup plus faible entre l’âge de la galaxie et le résidu de Hubble — c’est-à-dire l’écart entre la luminosité mesurée d’une supernova après standardisation et la luminosité attendue.

Son interprétation est que l’effet lié à l’âge est trop faible pour faire disparaître l’indice d’une expansion accélérée. L’Univers continuerait donc de se dilater à un rythme croissant.

La contre-attaque de Yonsei

Yonsei rejette l’idée que cette réanalyse ait réglé la question. Dans sa nouvelle étude, l’équipe affirme que Southampton a regroupé des supernovæ sur une plage de décalage vers le rouge trop large, environ de z = 0,04 à z = 0,42.

Sur cette plage, l’âge moyen des galaxies hôtes varie d’environ 3 milliards d’années. Selon Yonsei, mélanger avant la régression des objets dont les âges diffèrent autant peut aplatir artificiellement la relation entre l’âge et la luminosité résiduelle. 2

L’équipe souligne aussi que deux paramètres liés à la correction cosmologique ne peuvent pas être traités comme totalement indépendants :

• la pente de la relation entre l’âge et la luminosité ;
• l’évolution de l’âge des progéniteurs avec le décalage vers le rouge.

Même si l’âge des progéniteurs évolue moins rapidement que l’âge moyen des galaxies, affirme Yonsei, une pente âge–luminosité plus importante peut préserver une correction totale substantielle. La collaboration conteste en outre la manière dont Southampton a modélisé la masse et la poussière, estimant que ces choix pourraient réduire artificiellement le signal lié à l’âge. 35

Le vrai désaccord : la cosmologie ou la méthode ?

La controverse ne se résume donc pas à une opposition entre un Univers qui accélère et un Univers qui ralentit. Elle porte d’abord sur la fiabilité des corrections appliquées aux supernovæ de type Ia.

Southampton estime que :

• l’âge moyen de la galaxie ne peut pas être utilisé directement comme âge du progéniteur ;
• la correction de masse de la galaxie absorbe une grande partie de la dépendance apparente à l’âge ;
• l’effet résiduel est trop faible pour modifier l’interprétation cosmologique.

Yonsei estime que :

• l’âge de la galaxie constitue malgré tout un indicateur pertinent des populations stellaires ;
• la combinaison de données sur une trop large plage de décalage vers le rouge sous-estime la pente âge–luminosité ;
• une pente plus forte peut compenser une évolution plus faible de l’âge des progéniteurs. 2

Tant que des échantillons plus vastes, plus homogènes et analysés indépendamment ne permettront pas de départager ces effets, aucune des deux équipes n’a fourni une preuve définitive justifiant de renverser la cosmologie établie.

Ce que les résultats de DESI ajoutent au débat

Le Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) offre un point de comparaison indépendant des supernovæ. Il mesure notamment les oscillations acoustiques des baryons, ou BAO, une empreinte laissée par les ondes de densité de l’Univers primordial. Les BAO permettent de cartographier les distances cosmiques et leur évolution avec le décalage vers le rouge par une méthode différente de celle des supernovæ.

Certains ajustements combinant les données de DESI avec celles du fond diffus cosmologique et différents catalogues de supernovæ favorisent des modèles dans lesquels l’énergie noire évolue au cours du temps. Dans une combinaison de DESI et du fond diffus cosmologique, la préférence pour un modèle d’énergie noire évolutive par rapport à ΛCDM a été rapportée à un niveau de 3,1 sigma. Lorsque des catalogues de supernovæ différents sont ajoutés, l’importance statistique varie selon l’échantillon utilisé.

Cela ne constitue toutefois pas une preuve indépendante que l’Univers ralentit aujourd’hui. Les BAO contraignent l’histoire des distances cosmiques, mais leur traduction en une énergie noire évolutive dépend du modèle retenu et de la combinaison de données. Des analyses plus récentes décrivent cette préférence comme modérée, voire non décisive ; certaines ne trouvent pas d’avantage statistiquement significatif par rapport à ΛCDM. 17

Comment la controverse pourrait être tranchée

Un test particulièrement propre consisterait à comparer des supernovæ situées dans des galaxies hôtes dont les populations stellaires ont des âges aussi similaires que possible, mais à des décalages vers le rouge différents. Cela réduirait la nécessité d’imposer une importante correction théorique liée à l’âge.

Les prochaines avancées dépendront également :

• d’échantillons plus vastes et sélectionnés de manière homogène ;
• de mesures spectroscopiques plus précises des galaxies hôtes ;
• d’une meilleure distinction entre l’âge de l’ensemble de la population stellaire et celui du véritable progéniteur ;
• d’un contrôle indépendant des effets de la masse, de la poussière et de l’environnement local ;
• de nouvelles observations menées par de grands programmes, notamment l’observatoire Vera C. Rubin et le télescope spatial Nancy Grace Roman.

Où en est-on aujourd’hui ?

La conclusion la plus prudente reste la suivante : l’expansion accélérée demeure l’interprétation de référence, tandis que le débat porte sur l’ampleur des biais liés à l’âge et à l’environnement dans les supernovæ de type Ia.

Southampton affirme que les corrections de Yonsei sont largement surestimées. Yonsei répond que l’analyse de Southampton a aplati la relation âge–luminosité et n’a pas correctement pris en compte le lien mathématique entre la pente de cette relation et l’évolution de l’âge des progéniteurs. 18

Les données de DESI maintiennent par ailleurs ouverte la possibilité d’une énergie noire qui ne serait pas parfaitement constante. Mais cette possibilité est encore loin de démontrer que l’Univers est déjà passé d’une phase d’accélération à une phase de ralentissement. La réponse dépendra de mesures plus précises des supernovæ et de tests cosmologiques indépendants.