L'univers existait avant le Big Bang, selon une étude
ESA
Tout le monde ne pense pas que l'univers a commencé avec le Big Bang. Pour certains, les Big Bang seraient au nombre de deux, tandis que pour d'autres, l'univers oscillerait entre des phases d'expansion et de contraction sans se réduire à des singularités. Il s'agit d'une perspective qui est sans doute fascinante, bien qu'elle reste difficile à prouver, et qui donne un tableau différent face à la théorie qui reste aujourd'hui la plus répandue. Et pourtant, récemment, certains chercheurs pourraient avoir trouvé les preuves d'une vie secrète de l'univers avant le Big Bang, reliée aux trous noirs et à la matière noire. Voyons de quoi il s'agit.
Trous noirs et matière noire : est-ce la même chose ?
La matière noire est depuis longtemps objet d'études approfondies : nous savons qu'elle existe, mais nous ne pouvons pas la " voir ", sauf à travers certains de ses effets sur la matière autour. La matière noire, en effet, n'émet pas, n'absorbe pas ou ne reflète pas la radiation électromagnétique, et pourtant elle a des effets sur le gravité et sur la vitesse de rotation des galaxies. Il s'agit d'un type de matière, donc, que nous ne pouvons étudier qu'à travers ses effets, de la même manière qu'avec les trous noirs.
Et c'est justement cette ressemblance de principe qui n'est pas passée inaperçu : une étude récente publiée sur la revue Journal Of Cosmology and Astroparticle Physics a avancé l'hypothèse selon laaquelle la matière noire pourrait être formée de trous noirs pimordiaux. Mais quand ces trous noirs se seraient-ils formés ? Pour les chercheurs il n'y a pas de doute : avant le Big Bang.
Du Big Bounce aux trous noirs (primordiaux)
EHT Collaboration/Wikimedia Commons - CC BY 4.0
Nous revenons ici à la théorie cosmologique que nous avons mentionné dans l'introduction, parce que l'assocation entre les trous noirs primordiaux et matière noire pourrait constituer une preuve du Big Bounce. Selon cette théorie, ce ne serait pas une singularité suivie par une phase d'expansion rapide qui aurait donné vie à l'univers, dans un processus que nous connaissons comme le Big Bang, mais un modèle oscillant fait d'expansions et de contractions.
Selon les chercheurs, il y a plus de 13 milliards d'années, l'univers se serait contracté à une taille infinitésimale, avant de s'étendre à nouveau, entraînant une augmentation de la densité de la matière qii, à son tour, aurait contribué à la formation de trous noirs primordiaux. Nous parlons des corps célestes qui ont la masse d'un astéroide et un diamètre infiniment petit, mais suffisamment grand pour que la radiation de Hawking ne les emporte pas complètement. Pas en 13 milliards d'années, certainement. Mais qu'est-ce que cela veut dire pour l'univers, pour la physique et pour la matière noire ?
À l'origine de l'univers ?
Démontrer que la matière noire est formée par un ensemble de petits trous noirs primordiaux pourrait faire avancer l'étude de ce composant aussi important de l'univers. D'ailleurs, nous pourrions arrêter de chercher les particules qui intéragissent avec la matière uniquement par gravité et commencer à chercher de petits trous noirs éparpillés dans l'univers : certains font déjà quelque chose de semblable. Et il ne s'agit pas de la seule conséquence : selon les chercheurs, les propriétés d'un univers comme celui décrit sont en accord avec la courbure de l'espace et le rayonnement cosmique de fond dans ses phases initiales. Mais ce n'est pas si simple.
Pour tester sa théorie, l'équipe internationale qui a travaillé sur l'étude devra détecter les ondes gravitationnelles formées dans la phase précédente de contraction de l'univers. Aujourd'hui, c'est impossible de le faire, du moins avec les outils que nous avons actuellement, mais qui sait dans le futur. Peut-être que le Laser Interferometer Space Antenna ou Lisa et l'Einstein Telescope pourront nous apporter une réponse sur la question. Et révolutionner tout ce que nous savons sur l'origine de l'univers.
