{"id":9409,"date":"2022-02-04T17:02:53","date_gmt":"2022-02-04T16:02:53","guid":{"rendered":"https:\/\/scienceetonnante.com\/?p=9409"},"modified":"2022-02-04T19:16:05","modified_gmt":"2022-02-04T18:16:05","slug":"la-tension-de-hubble","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/2022\/02\/04\/la-tension-de-hubble\/","title":{"rendered":"La tension de Hubble : la cosmologie en crise ?"},"content":{"rendered":"<p>La vid\u00e9o du jour est en quelque sorte la suite de la pr\u00e9c\u00e9dente, puisqu&rsquo;on y a parler des \u00ab\u00a0tensions\u00a0\u00bb qui entourent les d\u00e9terminations les plus r\u00e9centes de la constante de Hubble.<\/p>\n<p><iframe title=\"LA COSMOLOGIE EN CRISE !? \ud83d\udd25 Hubble sous tension\" width=\"770\" height=\"433\" data-src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/7EDJWnGPxwQ?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture\" allowfullscreen src=\"data:image\/svg+xml;base64,PHN2ZyB3aWR0aD0iMSIgaGVpZ2h0PSIxIiB4bWxucz0iaHR0cDovL3d3dy53My5vcmcvMjAwMC9zdmciPjwvc3ZnPg==\" class=\"lazyload\" data-load-mode=\"1\"><\/iframe><\/p>\n<p><span style=\"color: #000080;\"><strong>Edit : dans les commentaires de la vid\u00e9o, beaucoup \u00e9voquent une \u00ab\u00a0non-constance\u00a0\u00bb possible de la constante de Hubble. Je me rends compte que j&rsquo;aurai du \u00eatre plus pr\u00e9cis, mea culpa !<\/strong><\/span><\/p>\n<p><span style=\"color: #000080;\"><strong>En fait la constante de Hubble est constante dans le temps <em>par d\u00e9finition<\/em>. Ce qu&rsquo;on appelle \u00ab\u00a0constante de Hubble\u00a0\u00bb, not\u00e9e H0, c&rsquo;est en r\u00e9alit\u00e9 \u00ab\u00a0La valeur \u00e0 l&rsquo;instant pr\u00e9sent du param\u00e8tre de Hubble H(t)\u00a0\u00bb. Quand les m\u00e9thodes <em>Early<\/em> fournissent un moyen d&rsquo;estimer H0, ce qu&rsquo;elles estiment c&rsquo;est vraiment \u00ab\u00a0la valeur actuelle de H(t)\u00a0\u00bb, \u00e7a n&rsquo;est pas \u00ab\u00a0la valeur de H(t) au moment de l&rsquo;\u00e9mission du rayonnement fossile\u00a0\u00bb. J&rsquo;aurai vraiment du mieux expliciter ce point, je m&rsquo;en excuse !<\/strong><\/span><\/p>\n<p>Pour ceux qui veulent aller plus loin, quelques r\u00e9f\u00e9rences.<\/p>\n<p><strong>Sur la derni\u00e8re d\u00e9termination par la collaboration SH0ES<\/strong><\/p>\n<p><em>Riess, Adam G., et al. \u00ab\u00a0<a href=\"https:\/\/arxiv.org\/pdf\/2112.04510.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">A Comprehensive Measurement of the Local Value of the Hubble Constant with 1 km\/s\/Mpc Uncertainty from the Hubble Space Telescope and the SH0ES Team.<\/a>\u00a0\u00bb arXiv preprint arXiv:2112.04510 (2021).<\/em><\/p>\n<p>On y voit notamment les derniers progr\u00e8s r\u00e9alis\u00e9s, et comment ceux-ci se combinent avec d&rsquo;autres types de mesures (notamment celles qui s&rsquo;efforcent de se passer des C\u00e9ph\u00e9ides). Voir aussi <a href=\"https:\/\/louisebreuval.wordpress.com\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">le site des travaux de Louise Breuval,<\/a>\u00a0qui est une des co-autrice de la publication.<\/p>\n<p>Parmi les m\u00e9thodes utilis\u00e9es pour essayer de contourner de possibles biais, il y a la d\u00e9termination des distances sans parallaxe, \u00e0 partir des \u00ab\u00a0eclipsing binaries\u00a0\u00bb dans les nuages de Magella.<\/p>\n<p><strong>Les r\u00e9sultats de Planck 2018<\/strong><\/p>\n<p><em>Aghanim, Nabila, et al. \u00ab\u00a0<a href=\"https:\/\/www.aanda.org\/articles\/aa\/pdf\/2020\/09\/aa33910-18.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Planck 2018 results-VI. Cosmological parameters.<\/a>\u00a0\u00bb Astronomy &amp; Astrophysics 641 (2020): A6.<\/em><\/p>\n<p>Un point int\u00e9ressant dans l&rsquo;approche consiste \u00e0 notamment aller voir exactement de quelle mani\u00e8re est param\u00e9tr\u00e9e le mod\u00e8le Lambda-CDM. Je vous copie\/colle le tableau issu de Wikip\u00e9dia qui montre bien dans les param\u00e8tres du mod\u00e8le quels sont ceux qui sont fix\u00e9s, ceux qui sont \u00ab\u00a0ajust\u00e9s\u00a0\u00bb par Planck, et ceux qui en d\u00e9coulent (comme H0)<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-large wp-image-9410 lazyload\" data-src=\"https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Capture-decran-2022-02-04-a-10.57.57-880x1024.png\" alt=\"\" width=\"770\" height=\"896\" data-srcset=\"https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Capture-decran-2022-02-04-a-10.57.57-880x1024.png 880w, https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Capture-decran-2022-02-04-a-10.57.57-258x300.png 258w, https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Capture-decran-2022-02-04-a-10.57.57-1320x1536.png 1320w, https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Capture-decran-2022-02-04-a-10.57.57.png 1358w\" data-sizes=\"(max-width: 770px) 100vw, 770px\" src=\"data:image\/svg+xml;base64,PHN2ZyB3aWR0aD0iMSIgaGVpZ2h0PSIxIiB4bWxucz0iaHR0cDovL3d3dy53My5vcmcvMjAwMC9zdmciPjwvc3ZnPg==\" style=\"--smush-placeholder-width: 770px; --smush-placeholder-aspect-ratio: 770\/896;\" \/><\/p>\n<p>Sinon <strong>pour tout comprendre \u00e0 la physique du CMB, <a href=\"http:\/\/background.uchicago.edu\/~whu\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">la page de Wayne Hu<\/a> est une r\u00e9f\u00e9rence fantastique<\/strong>, notamment les \u00ab\u00a0tutoriels\u00a0\u00bb. J&rsquo;ai l&rsquo;impression que \u00e7a fait 15 ans que j&rsquo;y reviens p\u00e9riodiquement d\u00e8s que j&rsquo;oublie ou je ne comprends pas un truc sur le sujet.<\/p>\n<p><strong>Sur la partie \u00ab\u00a0Th\u00e9orie\u00a0\u00bb,<\/strong> voici l&rsquo;article de revue d&rsquo;o\u00f9 j&rsquo;ai tir\u00e9 ma tr\u00e8s longue liste de mod\u00e8les alternatifs \u00e0 Lambda-CDM (spoiler : je ne comprends pas le quart de la moiti\u00e9 des solutions propos\u00e9es !)<\/p>\n<p><em>Di Valentino, E., Mena, O., Pan, S., Visinelli, L., Yang, W., Melchiorri, A., &#8230; &amp; Silk, J. (2021). <a href=\"https:\/\/arxiv.org\/pdf\/2103.01183.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">In the Realm of the Hubble tension<\/a> $-$ a Review of Solutions. arXiv preprint arXiv:2103.01183.<\/em><\/p>\n<p><strong>Sur les BAO en g\u00e9n\u00e9ral<\/strong><\/p>\n<p><em>Bassett, Bruce, and Ren\u00e9e Hlozek. \u00ab\u00a0<a href=\"https:\/\/arxiv.org\/pdf\/0910.5224.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Baryon acoustic oscillations.\u00a0\u00bb<\/a> Dark energy: observational and theoretical approaches (2010): 246.<\/em><\/p>\n<p>Voir aussi ce tr\u00e8s bon GIF issu de <a href=\"http:\/\/galaxies-cosmology-2015.wikidot.com\/baryon-acoustic-oscillations\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">cette tr\u00e8s bonne page<\/a>\u00a0qui montre bien comment la surdensit\u00e9 initiale conduit au pic de corr\u00e9lation \u00e0 150 Mpc, du fait que la mati\u00e8re ordinaire est bien pouss\u00e9e par l&rsquo;onde de pression dans le fluide, mais pas la mati\u00e8re noire qui n&rsquo;interagit pas avec les photons.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-9411 lazyload\" data-src=\"https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/bao_1d_anim.gif\" alt=\"\" width=\"594\" height=\"446\" src=\"data:image\/svg+xml;base64,PHN2ZyB3aWR0aD0iMSIgaGVpZ2h0PSIxIiB4bWxucz0iaHR0cDovL3d3dy53My5vcmcvMjAwMC9zdmciPjwvc3ZnPg==\" style=\"--smush-placeholder-width: 594px; --smush-placeholder-aspect-ratio: 594\/446;\" \/><\/p>\n<p>(Et d&rsquo;ailleurs oui le pic observ\u00e9 est bien \u00e0 150 Mpc, m\u00eame si plusieurs figures que j&rsquo;ai montr\u00e9 mesurent les distances en les normalisant par la constante de Hubble r\u00e9duite, fix\u00e9e conventionnelllement \u00e0 100 km\/s\/Mpc. On voit alors une unit\u00e9 \u00ab\u00a0h^{-1} Mpc\u00a0\u00bb. Mais la distance \u00ab\u00a0physique\u00a0\u00bb est bien 150 Mpc avec l&rsquo;ordre de grandeur connu de la constante de Hubble.)<\/p>\n<p><strong>Sur l&rsquo;estimation de H0 par les BAO<\/strong><\/p>\n<p><em>Alam, Shadab, et al. \u00ab\u00a0<a href=\"https:\/\/arxiv.org\/pdf\/2007.08991.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Completed SDSS-IV extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: Cosmological implications from two decades of spectroscopic surveys at the Apache Point Observatory.<\/a>\u00a0\u00bb Physical Review D 103.8 (2021): 083533.<\/em><\/p>\n<p>Notons (si j&rsquo;ai bien suivi) que cette m\u00e9thode a quand m\u00eame besoin d&rsquo;infos en provenance du CMB pour d\u00e9terminer la constante de Hubble. Donc on ne peut pas la consid\u00e9rer comme une mesure totalement ind\u00e9pendante du CMB. Mais comme le CMB, elle utilise le mod\u00e8le Lambda-CDM.<\/p>\n<p><strong>Sur la contraintes des BAO sur la r\u00e9solution de la tension de Hubble<\/strong><\/p>\n<p><em>Jedamzik, Karsten, Levon Pogosian, and Gong-Bo Zhao. \u00ab\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nature.com\/articles\/s42005-021-00628-x.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Why reducing the cosmic sound horizon alone can not fully resolve the Hubble tension.<\/a>\u00a0\u00bb Communications Physics 4.1 (2021): 1-6.<\/em><\/p>\n<p><strong>Sur la mesure par les effets de lentilles sur les quasars (H0LiCOW)<\/strong><\/p>\n<p><em>Wong, Kenneth C., et al. \u00ab\u00a0<a href=\"https:\/\/academic.oup.com\/mnras\/article\/498\/1\/1420\/5849454\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">H0LiCOW\u2013XIII. A 2.4 per cent measurement of H 0 from lensed quasars: 5.3 \u03c3 tension between early-and late-Universe probes.<\/a>\u00a0\u00bb Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 498.1 (2020): 1420-1439.<\/em><\/p>\n<p><strong>Sur \u00ab\u00a0la\u00a0\u00bb sir\u00e8ne standard<\/strong><\/p>\n<p><em>Abbott, Benjamin P., et al. \u00ab\u00a0<a href=\"https:\/\/arxiv.org\/pdf\/1710.05833.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Multi-messenger observations of a binary neutron star merger.<\/a>\u00a0\u00bb (2017).<\/em><\/p>\n<p>Je vous remets la figure issue du papier. Je trouve \u00e7a tr\u00e8s impressionnant qu&rsquo;on arrive ainsi \u00e0 \u00ab\u00a0voir\u00a0\u00bb l&rsquo;\u00e9v\u00e9nement dans toutes les longueurs d&rsquo;ondes du spectre EM : gamma, X, UV, visible, IR et ondes radios !<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-large wp-image-9413 lazyload\" data-src=\"https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Capture-decran-2022-02-04-a-11.05.42-777x1024.png\" alt=\"\" width=\"770\" height=\"1015\" data-srcset=\"https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Capture-decran-2022-02-04-a-11.05.42-777x1024.png 777w, https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Capture-decran-2022-02-04-a-11.05.42-228x300.png 228w, https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Capture-decran-2022-02-04-a-11.05.42-1165x1536.png 1165w, https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Capture-decran-2022-02-04-a-11.05.42.png 1352w\" data-sizes=\"(max-width: 770px) 100vw, 770px\" src=\"data:image\/svg+xml;base64,PHN2ZyB3aWR0aD0iMSIgaGVpZ2h0PSIxIiB4bWxucz0iaHR0cDovL3d3dy53My5vcmcvMjAwMC9zdmciPjwvc3ZnPg==\" style=\"--smush-placeholder-width: 770px; --smush-placeholder-aspect-ratio: 770\/1015;\" \/><\/p>\n<p><strong>Sous-densit\u00e9 ?<\/strong><\/p>\n<p>Apparemment une solution qui aurait pu expliquer la tension, c&rsquo;est une sous-densit\u00e9 locale de l&rsquo;Univers. Nos mesures de Hubble reste (en un sens) locales, et on aurait pu imaginer qu&rsquo;une grosse sous-densit\u00e9 puisse expliquer la valeur diff\u00e9rente de la constante de Hubble. Mais si j&rsquo;ai bien suivi, cette hypoth\u00e8se de sous-densit\u00e9 a \u00e9t\u00e9 \u00e9cart\u00e9e par d&rsquo;autres mesures.<\/p>\n<p><strong>Une possible r\u00e9solution qui pointe vers \u00ab\u00a0le milieu\u00a0\u00bb<\/strong><\/p>\n<p>Freedman, Wendy L. \u00ab\u00a0<a href=\"https:\/\/iopscience.iop.org\/article\/10.3847\/1538-4357\/ac0e95\/pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Measurements of the Hubble constant: tensions in perspective<\/a>.\u00a0\u00bb <i>The Astrophysical Journal<\/i> 919.1 (2021): 16.<\/p>\n<p>On peut notamment voir ce graphique. Notez la courbe \u00ab\u00a0TRGB\u00a0\u00bb, qui utilise d&rsquo;autres chandelles standard que les C\u00e9ph\u00e9ides (Tip of the Red Giant Branch), et fournit une mesure directe qui semble plus faible.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-large wp-image-9412 lazyload\" data-src=\"https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Capture-decran-2022-02-04-a-11.04.29-1024x603.png\" alt=\"\" width=\"770\" height=\"453\" data-srcset=\"https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Capture-decran-2022-02-04-a-11.04.29-1024x603.png 1024w, https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Capture-decran-2022-02-04-a-11.04.29-300x177.png 300w, https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Capture-decran-2022-02-04-a-11.04.29-1536x904.png 1536w, https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Capture-decran-2022-02-04-a-11.04.29.png 1696w\" data-sizes=\"(max-width: 770px) 100vw, 770px\" src=\"data:image\/svg+xml;base64,PHN2ZyB3aWR0aD0iMSIgaGVpZ2h0PSIxIiB4bWxucz0iaHR0cDovL3d3dy53My5vcmcvMjAwMC9zdmciPjwvc3ZnPg==\" style=\"--smush-placeholder-width: 770px; --smush-placeholder-aspect-ratio: 770\/453;\" \/><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>La vid\u00e9o du jour est en quelque sorte la suite de la pr\u00e9c\u00e9dente, puisqu&rsquo;on y a parler des \u00ab\u00a0tensions\u00a0\u00bb qui entourent les d\u00e9terminations les plus r\u00e9centes de la constante de Hubble. Edit : dans les commentaires de la vid\u00e9o, beaucoup \u00e9voquent une \u00ab\u00a0non-constance\u00a0\u00bb possible de la constante de Hubble. 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