Quand quelqu’un regarde le ciel nocturne moderne, le paysage stellaire qu’il voit est différent de ce qu’il avait l’air il y a des milliers d’années. C’est parce que chaque étoile visible de la Terre s’éloigne en fait de la planète. Des recherches ont montré que notre système solaire fait partie d’un univers en accélération, dans lequel chaque étoile se déplace vers l’extérieur à partir d’un point central à une vitesse toujours croissante.
Dans les années 1920, physiciens et astronomes ont débattu de la théorie du Big Bang. Ce concept stipule que toute la matière de l’univers était à l’origine contenue sous une forme unique et hautement condensée qui s’est étendue vers l’extérieur pour créer l’univers lors d’un événement appelé Big Bang. La question de savoir si cette expansion initiale a pris fin ou est en cours n’avait pas été définitivement résolue à ce moment-là. Puis, en 1929, l’astronome Edwin Hubble a abordé cette question lorsqu’il a développé un moyen de mesurer le mouvement d’une étoile en analysant le spectre de lumière qu’elle émet.
Hubble a observé un décalage vers le rouge – ou un changement dans la lumière rouge émise par les étoiles – dans son analyse spectrale, ce qui indique que les étoiles s’éloignent du système solaire à une vitesse croissante. Inversement, un décalage vers le bleu aurait signifié que les étoiles se rapprochent réellement de la Terre. Son analyse a montré que, non seulement chaque étoile accélère en s’éloignant du Soleil, mais plus une étoile est éloignée, plus elle accélère rapidement. Des recherches ultérieures ont montré que ce n’est pas unique aux étoiles autour de la Terre, mais que chaque étoile de l’univers observable, y compris le Soleil, accélère en s’éloignant d’un point central. Ce comportement des étoiles accélérant vers l’extérieur a conduit les scientifiques à décrire le nôtre comme un univers en accélération.
Il existe deux idées scientifiques prédominantes concernant le comportement de l’univers en accélération. L’une est qu’il suit un modèle oscillant. Cette théorie soutient que l’univers a commencé à s’étendre vers l’extérieur après le Big Bang, mais qu’il ralentira à mesure que la gravité de l’univers dépassera l’élan de son accélération. Ensuite, le mouvement vers l’extérieur s’arrêtera et toute la matière de l’univers commencera à être ramenée vers le centre. Dans ce qu’on appelle le Big Crunch, toute la matière de l’univers finira par se condenser dans le même état hautement condensé qu’avant le Big Bang.
L’autre idée concernant le destin de l’univers en accélération est connue sous le nom d’expansion infinie, qui théorise que le mouvement créé par le Big Bang ne se termine jamais. En d’autres termes, toute la matière de l’univers continuera à s’étendre vers l’extérieur pour toujours et ne sera jamais tirée en arrière par la gravité. Les partisans, et certains qui étudient le modèle du Big Bang, pensent que cela est dû, en partie, à ce qu’on appelle l’énergie noire. Bien que la nature et la mécanique de cette énergie mystérieuse ne soient pas encore entièrement comprises, on sait qu’elle provoque une accélération continue des étoiles et d’autres matières interstellaires et échappe à l’attraction inertielle de la gravité.