Loi de Hubble-Lemaître | EPFL Graph Search

En astronomie, la loi de Hubble-Lemaître (anciennement loi de Hubble) énonce que les galaxies s'éloignent les unes des autres à une vitesse approximativement proportionnelle à leur distance. Autrement dit, plus une galaxie est loin de nous, plus elle semble s'éloigner rapidement. Cette loi ne concerne que la partie de l'univers accessible aux observations. L'extrapolation de la loi de Hubble-Lemaître sur des distances plus grandes est possible, mais uniquement si l'univers demeure homogène et isotrope sur de plus grandes distances. Il s'agit là d'un mouvement d'ensemble des galaxies de l'univers dont le principe fut prédit par Georges Lemaître en 1927. À celui-ci se superposent les mouvements propres acquis par les galaxies du fait de leurs interactions gravitationnelles avec leurs voisines. Par exemple, la Voie lactée forme un système gravitationnellement lié avec la galaxie d'Andromède qui ont toutes deux une orbite elliptique très allongée qui fait qu'actuellement, la galaxie d'Andromède s'approche de nous. De même, la Voie lactée et la galaxie d'Andromède se rapprochent peu à peu du superamas de la Vierge. Néanmoins, au-delà d'une certaine distance, le mouvement général d'expansion l'emporte sur les mouvements propres, et toutes les galaxies lointaines s'éloignent de nous. La loi de Hubble-Lemaître tire son nom de l'astronome américain Edwin Hubble qui la publia en 1929. Elle fut la première preuve de l'expansion de l'Univers, un phénomène générique prédit par la relativité générale, et du Big Bang, le modèle cosmologique qui en résulte le plus naturellement. Hubble découvrit cette loi en observant un décalage vers le rouge presque systématique dans les galaxies dont il avait découvert auparavant la nature exacte à l'aide de l'observation d'un certain type d'étoiles variables, les céphéides. Ces étoiles sont sujettes à des variations de luminosité dont la période est reliée à la luminosité absolue suivant une loi établie par l'astronome Henrietta Leavitt au début du .

Cosmology intertwined: A review of the particle physics, astrophysics, and cosmology associated with the cosmological tensions and anomalies

Frédéric Courbin, Richard Irving Anderson, Julien Lesgourgues, Mikhail Ivanov, Fabio Finelli, Adriano Agnello, Jie Wang, Florian Niedermann, Emre Ozulker, Melissa Joseph, Suresh Kumar, Hsin-Yu Chen

The standard Lambda Cold Dark Matter (Lambda CDM) cosmological model provides a good description of a wide range of astrophysical and cosmological data. However, there are a few big open questions that make the standard model look like an approximation to a more realistic scenario yet to be found. In this paper, we list a few important goals that need to be addressed in the next decade, taking into account the current discordances between the different cosmological probes, such as the disagreement in the value of the Hubble constant H-0, the sigma(8)-S-8 tension, and other less statistically significant anomalies. While these discordances can still be in part the result of systematic errors, their persistence after several years of accurate analysis strongly hints at cracks in the standard cosmological scenario and the necessity for new physics or generalisations beyond the standard model. In this paper, we focus on the 5.0 sigma tension between the Planck CMB estimate of the Hubble constant H-0 and the SH0ES collaboration measurements. After showing the H-0 evaluations made from different teams using different methods and geometric calibrations, we list a few interesting new physics models that could alleviate this tension and discuss how the next decade's experiments will be crucial. Moreover, we focus on the tension of the Planck CMB data with weak lensing measurements and redshift surveys, about the value of the matter energy density Omega(m), and the amplitude or rate of the growth of structure (sigma(8), f sigma(8)). We list a few interesting models proposed for alleviating this tension, and we discuss the importance of trying to fit a full array of data with a single model and not just one parameter at a time. Additionally, we present a wide range of other less discussed anomalies at a statistical significance level lower than the H-0-S-8 tensions which may also constitute hints towards new physics, and we discuss possible generic theoretical approaches that can collectively explain the non-standard nature of these signals. Finally, we give an overview of upgraded experiments and next-generation space missions and facilities on Earth that will be of crucial importance to address all these open questions. (C) 2022 The Author(s). Published by Elsevier B.V.

ELSEVIER2022

Cosmology intertwined: A review of the particle physics, astrophysics, and cosmology associated with the cosmological tensions and anomalies

Frédéric Courbin, Richard Irving Anderson, Julien Lesgourgues, Mikhail Ivanov, Fabio Finelli, Adriano Agnello, Jie Wang, Florian Niedermann, Emre Ozulker, Melissa Joseph, Suresh Kumar, Hsin-Yu Chen

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