Notre représentation de l’Univers et de son histoire est décrite par les équations de la relativité générale d’Einstein, de la gravitation uni- verselle de Newton et de la mécanique quantique. Le modèle faisant l’unanimité à ce jour est celui d’un Big-Bang suivi d’une expansion. «Dans ce modèle, il y a une hypothèse de départ qui selon moi n’a pas été prise en compte», explique André Maeder, professeur honoraire au département d’Astronomie de la Faculté des sciences de l’UNIGE, «C’est celle de l’invariance d’échelle du vide, ou en d’autres termes, que le vide et ses propriétés ne changent pas suite à une dilatation ou une contraction», précise-t-il. Or, le vide joue un rôle primordial dans les équations d’Einstein en intervenant dans une grandeur nommée constante cosmologique et dont dépend le modèle d’Univers qui en découle. En se basant sur cette hypothèse, André Maeder reconsidère donc aujourd’hui le modèle de l’Univers et rappelle que l’invariance d’échelle du vide est aussi présente dans la théorie fondamentale de l’électromagnétisme.

Après avoir fait passer à son nouveau modèle les tests cosmologiques et constaté qu’il correspond aux observations, il découvre que celui-ci prédit l’accélération de l’expansion de l’Univers sans qu’aucune particule ni énergie noire ne soit nécessaire pour expliquer l’accélération. En d’autres termes, l’énergie noire n’existerait pas puisque l’accélération de l’expansion est contenue dans les équations de la physique.

Dans un deuxième temps, il s’intéresse à la loi de Newton, un cas particulier des équations de la relativité générale. Celle-ci se trouve également légèrement modifiée lorsque le modèle intègre la nouvelle hypothèse d’André Maeder. En effet, elle contient un très petit terme d’accélération vers l’extérieur, particulièrement significatif aux faibles densités. Cette loi modifiée, appliquée aux amas de galaxies, conduit à des masses des amas en accord avec celle de la matière visible (contrairement à ce que disait Zwicky en 1933), ce qui fait qu’aucune matière noire n’est nécessaire pour expliquer les grandes vitesses des galaxies dans les amas. Un deuxième test montre que cette loi prédit aussi des vitesses élevées pour les étoiles dans les régions extérieures des galaxies (comme l’avait observé Vera Rubin), sans qu’aucune matière noire ne soit nécessaire pour les expliquer. Enfin, un troisième test concerne la dispersion des vitesses des étoiles oscillant autour du plan de la Voie Lactée. Cette dispersion, qui croît beaucoup avec l’âge des étoiles considérées, est très bien expliquée avec l’hypothèse du vide invariant alors qu’aucun accord n’existait sur l’origine de cet effet.

La découverte d’André Maeder ouvre la voie à une nouvelle conception de l’astronomie, propre à soulever questions et controverses. «L’annonce de ce modèle, qui finalement résout deux grands mystères de l’astronomie, reste fidèle à l’esprit de la science: rien n’est jamais acquis, ni sur le plan de l’expérience ou de l’observation, ni sur celui du raisonnement de l’être humain», conclut l’astronome genevois.