Chaque seconde, chaque volume d'Univers de trois millions d'années-lumière de côté gagne 74 kilomètres... C'est le résultat d'une mesure récente de la constante de Hubble réalisée avec le satellite infrarouge Spitzer et portant sur dix étoiles céphéides de notre galaxie et plus 80 autres du Grand Nuage de Magellan.

La valeur mesurée - 74,3 km/s/Mpc (kilomètres par seconde et par mégaparsec, un parsec valant 3,26 années-lumière) - est proche de celle obtenue en 2011 dans le visible avec le télescope spatial Hubble par la même méthode : 73,8 km/s/Mpc.

Chandelles standard

Ce n'est pas un hasard si les céphéides ont été utilisées dans ces deux études. Elles sont de précieux étalons de distance. Ces étoiles variables ont en effet la propriété de pulser avec une période liée à leur éclat.

Autrement dit, mesurer leur rythme revient à mesurer leur luminosité intrinsèque, ce qui permet de déduire leur distance à partir de leur éclat apparent.

L'étude du télescope Hubble portait sur 600 céphéides dans des galaxies parfois très lointaines. Spitzer n'a observé que 90 étoiles, mais plus proches de nous car son œil infrarouge lui permet de voir à travers la poussière interstellaire.

La fin d'un long débat

En 1929, c'était déjà grâce aux céphéides que l'astronome américain Edwin Hubble avait mis en évidence « une relation entre la distance et la vitesse radiale des nébuleuses extragalactiques ». Autrement dit, plus une galaxie est lointaine, plus elle semble s'éloigner vite de nous (voir ici la première céphéide observée par Hubble en 1923).

À l'époque, la constante de proportionnalité liant la vitesse des galaxies à leur éloignement (baptisée plus tard « constante de Hubble » et notée H₀) valait 500 km/s/Mpc.

Divisée par deux après guerre, sa valeur exacte avait ensuite fait l'objet d'un long débat entre l'Américain Allan Sandage, partisan d'une valeur basse (75, puis 55, et même 42 km/s/Mpc), et le Franco-Américain Gérard de Vaucouleurs tenant d'une expansion de 100 km/s/Mpc.

En 2001, une première mesure du télescope spatial Hubble, dont la détermination de H₀ était l'un des objectifs principaux, avait donné 72 km/s/Mpc, à 10% près.