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Physique : voici les plus grandes découvertes de l’année 2025

Vos anciens manuels de physique sont désormais bons pour la corbeille : on vous explique le grand bazar qu’a été cette année.

Les grandes lois qui régissent notre Univers ne sont jamais gravées dans le marbre, puisque ce que nous appelons « lois » ne sont que finalement des modèles, valables uniquement dans certains contextes. Dans d’autres, elles doivent être complétées, parfois même abandonnées, parce qu’elles ne décrivent plus correctement les phénomènes qui sortent du cadre pour lequel elles ont été formulées.

L’année 2025 fut particulièrement riche en changements et a donné chair à cette vérité épistémologique en forçant la communauté scientifique à sortir de ses cadres théoriques habituels. Voici un petit récap’ de ce qu’il ne fallait absolument pas louper.

QSO1 : un trou noir nés avant les étoiles ?

Elle fut certainement l’une des plus grosses gifles intellectuelles de l’année. Grâce au télescope James Webb, les astronomes de la NASA ont confirmé l’existence de QSO1, un trou noir supermassif d’un poids avoisinant les 50 millions de masses solaires datant de l’aube de l’Univers.

Parmi les millions que nous avons déjà recensés, QSO1 est unique, et deux de ses caractéristiques posent problème. Premièrement, il est pratiquement « nu ». Dans le cadre théorique actuel, un tel objet est censé être indissociable d’un bulbe galactique dense, ce qui n’est manifestement pas le cas ici. Habituellement, un trou noir d’un tel gabarit trône au centre d’une galaxie, elle aussi, gigantesque, mais lui n’est entouré d’aucune étoiles. Un tel objet ne devrait donc pas exister, puisque sa croissance suppose un réservoir de matière et d’étoiles… qui est ici absent.

Deuxième bug : la pureté du gaz entourant QSO1. Normalement, l’espace est pollué par les métaux (carbone, oxygène, fer) recrachés par les étoiles lors de leurs explosions. Autour de lui, on ne trouve que de l’hydrogène et de l’hélium primordiaux, soit les éléments originels du Big Bang. C’est un paradoxe total : pour atteindre une telle taille, ce monstre aurait dû dévorer des millions d’étoiles, ce qui aurait forcément laissé des traces chimiques.

Cette propreté virginale est la preuve même que QSO1 ne vient pas d’une étoile morte (comme tous les autres trous noirs), mais qu’il s’est formé directement à partir des gaz originels, avant même que les premières étoiles n’aient eu le temps d’éclore dans l’Univers. C’est donc un changement de paradigme total, validant ainsi les plus anciennes théories de Stephen Hawking, formulées en 1971.

L’énergie noire est-elle en train de faiblir ?

Depuis 27 ans, le modèle standard de la cosmologie reposait sur une certitude absolue : l’expansion de l’Univers s’accélère, poussée par une « énergie noire » à la densité immuable. C’est la fameuse constante cosmologique théorisée par Albert Einstein (Λ), une force invisible qui agit comme un accélérateur bloqué au plancher. Mais en mars 2025, les résultats de l’instrument DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) ont ébranlé les équations du grand physicien : ce moteur pourrait s’essouffler.

En cartographiant plus de 15 millions de galaxies, DESI a révélé une anomalie statistique que personne n’avait su prévoir. Dans les époques les plus récentes de l’histoire cosmique, l’expansion semble moins rapide que ce que prédisaient les calculs basés sur la constante Λ. Ainsi, cette énergie ne serait qu’une force dynamique (ce que les astronomes appellent la « quintessence ») qui pourrait fluctuer, et donc diminuer.

Si ce ralentissement se confirme, le scénario de la fin de notre cosmos changerait du tout au tout. Jusqu’à cette année, on pensait encore que l’Univers finirait dans un Big Freeze : il s’étirerait tellement que les galaxies auraient fini par se perdre dans un noir total. Si l’énergie noire continue à faiblir, la gravité pourrait bien reprendre le dessus et forcer les cosmologistes à repenser la fin ultime de l’Univers, en remettant l’hypothèse du Big Crunch au centre du débat.

Les ancres du centre de la Terre

Redescendons sur Terre, et même sous Terre, puisque nous plongerons à plusieurs milliers de km de profondeur. Depuis les années 1970, les sismologues observent deux énormes masses bizarres situées à 2 900 km de profondeur, à la frontière entre le noyau de fer et le manteau rocheux. Baptisées LLSVPs (Large Low-Shear-Velocity Provinces), ce sont des zones où les ondes sismiques ralentissent, sans que l’on ait jamais réellement trouvé l’explication.

En janvier 2025, le mystère a enfin été percé : ces masses sont en réalité des empilements de minéraux ultra-denses, cristallisés sous une pression colossale. Elles agissent comme des « ancres », créant des zones de stagnation thermique à la base du manteau terrestre. Pour prouver leur âge, les chercheurs ont traqué le Ruthénium-100, un isotope qui sert de signature chimique. Ces structures existent depuis la naissance de la Terre, il y a 4,5 milliards d’années et n’ont jamais bougé depuis.

On a également découvert que le noyau de notre planète « fuit » : du métal liquide s’en échappe pour venir s’incruster dans ces structures et maintenir leur densité. Pour mieux se les figurer, on peut les imaginer comme des radiateurs géants, qui organisent la circulation de la chaleur du centre vers la surface, un peu comme les brûleurs d’une gazinière qui chauffent une casserole d’eau.

C’est ce mouvement de chaleur permanent qui permet aux continents de bouger et, surtout, qui génère le champ magnétique nous protégeant des radiations mortelles de l’espace. Sans ces ancres pour réguler la fournaise interne de notre planète, la Terre aurait refroidi trop vite, perdant son atmosphère et sa vie pour devenir un désert rocheux et stérile, comme l’est actuellement Mars.

L’année 2025 vient de nous donner une leçon d’humilité monumentale : nos modèles physiques prennent l’eau de toutes parts et nos théories approchent de leurs dates de péremption. Trois gros piliers se sont effondrés cette année, et l’heure est peut-être venue pour nous de les reconstruire différemment. Le chantier qui s’ouvre s’annonce titanesque pour de nombreux domaines scientifiques : astrophysique, astronomie, géographie physique, etc. Les périodes les plus fécondes de la science ont toujours commencé ainsi, en acceptant que nos meilleures hypothèses ne sont jamais plus que des ombres projetées sur un mur, une surface plate et imparfaite.

  • En 2025, la découverte de QSO1 remet en question nos modèles de formation des trous noirs, suggérant qu’il s’est formé avant les premières étoiles.
  • Des anomalies dans l’expansion de l’Univers pourraient indiquer que l’énergie noire faiblit, changeant notre compréhension de la fin cosmique.
  • Des études sur les masses sous la surface terrestre révèlent des structures anciennes qui régulent la chaleur de la Terre, essentielles à sa stabilité.

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