Et si le Big Bang n'était pas vraiment le début de l'Univers ? Une hypothèse cosmologique propose que notre cosmos pourrait alterner entre des phases de contraction et d'expansion.
Cette théorie pourrait complètement modifier notre compréhension des trous noirs et de la matière noire, deux des plus grands mystères de l'Univers.
Illustration des premiers instants de l'Univers, montrant le rayonnement du Big Bang et les trous noirs anciens. Crédit: ESA
D'après une étude récente, la matière noire pourrait être faite de trous noirs créés juste avant le Big Bang, lors d'une phase de contraction de l'Univers. Si cette hypothèse est correcte, cela pourrait être confirmé par des futures observations d'ondes gravitationnelles. Aujourd'hui, environ 80 % de la matière dans l'Univers est de la matière noire, une substance que l'on ne peut ni voir ni détecter directement. Pourtant, son existence est déduite de ses effets gravitationnels sur les étoiles et les galaxies.
Les chercheurs ont exploré l'idée que ces trous noirs seraient apparus à cause de fluctuations de densité pendant la phase de contraction de l'Univers, juste avant qu'il ne commence à s'étendre à nouveau dans ce que nous appelons le Big Bang.
Cette théorie, appelée cosmologie à rebond, propose que l'Univers se serait contracté jusqu'à une taille minuscule avant de rebondir et de s'étendre, marquant ainsi le Big Bang. Pendant ce rebond, des trous noirs pourraient s'être formés à partir des fluctuations de matière extrêmement dense.
Ces petits trous noirs, s'ils étaient suffisamment massifs, auraient survécu jusqu'à aujourd'hui et pourraient représenter une partie, ou même la totalité, de la matière noire. Cette idée diffère du modèle traditionnel, où l'Univers aurait commencé par une singularité, un point infiniment petit et dense, suivi d'une expansion rapide.
Les scientifiques pensent que les futures technologies, comme les observatoires d'ondes gravitationnelles LISA ou le Télescope Einstein, pourraient détecter les ondes produites lors de la formation de ces trous noirs. Cela pourrait confirmer cette nouvelle théorie de la matière noire.
Patrick Peter, du CNRS, souligne l'importance de cette recherche, qui offre une explication alternative sur l'origine des trous noirs et leur rôle possible dans l'Univers.