Une population inexplorée de trous noirs primordiaux, issus des premiers instants après le Big Bang, pourrait se cacher dans l’univers. Contrairement aux trous noirs classiques, leur origine ne provient pas de l’effondrement d’étoiles. Les scientifiques, encouragés par des preuves récentes, estiment qu’ils pourraient représenter une part de la matière noire. Depuis la découverte des ondes gravitationnelles en 2016, l’intérêt pour ces objets mystérieux a considérablement augmenté, ouvrant la voie à de nouvelles perspectives sur la cosmologie.
Une Population Cachée de Trous Noirs Primordiaux
Une population inexplorée de trous noirs anciens pourrait se dissimuler à travers l’univers. Ces mystérieuses entités cosmiques partagent de nombreuses caractéristiques avec les trous noirs que nous connaissons, rendant parfois leur distinction difficile. Cependant, contrairement à leurs homologues, ces trous noirs non détectés ne résultent pas de l’effondrement d’étoiles massives ni ne sont des compagnons des trous noirs supermassifs qui se nourrissent au centre des galaxies.
Ces objets énigmatiques, appelés trous noirs primordiaux, seraient nés dans les tout premiers temps après le Big Bang, bien avant l’apparition des étoiles et des galaxies. Leur existence hypothétique suscite un grand intérêt depuis les années 1960, époque à laquelle Stephen Hawking a rédigé l’un des premiers articles explorant leur possible existence. Ses recherches sur ces trous noirs l’ont même conduit à sa célèbre théorie selon laquelle ils émettent de l’énergie, connue sous le nom de radiation de Hawking, ce qui les fait perdre lentement leur masse.
Une Réelle Espérance de Détection
Aujourd’hui, après des décennies de spéculations sur les trous noirs primordiaux, les scientifiques affichent un optimisme croissant quant à leur détection. Un regain d’intérêt a vu le jour, rassemblant de nouveaux chercheurs et des experts établis pour examiner des données qui pourraient confirmer l’existence de ces trous noirs. Si ces derniers persistent dans l’univers, ils devraient émettre de la radiation de Hawking, courbant la lumière des étoiles, entrant en collision avec d’autres objets cosmiques, voire dévorant des étoiles de l’intérieur.
Ces interactions pourraient façonner le cosmos de manière observable. En 2023, une équipe dirigée par le cosmologiste Bernard Carr, co-auteur d’un article novateur sur le sujet avec Hawking, a énuméré plus de 20 éléments de preuve potentiels soutenant l’existence de ces trous noirs. Carr prévoit que nous aurons des réponses dans la décennie à venir, exprimant une probabilité de 60 à 70 % de leur existence.
Si des trous noirs primordiaux sont avérés, ils pourraient offrir des clés pour résoudre l’un des plus grands mystères de la cosmologie : la nature de la matière noire. Cette substance insaisissable est réputée être six fois plus abondante que toute la matière ordinaire, et son influence gravitationnelle est cruciale pour maintenir la cohésion des galaxies. Malgré des décennies de recherche, son identité demeure un mystère.
Les trous noirs primordiaux pourraient représenter une fraction de cette matière noire, avec certains chercheurs suggérant qu’ils pourraient en être la totalité. Cependant, leur existence n’est pas garantie, et leur formation nécessiterait des concepts physiques nouveaux, selon divers critiques. Parmi les chercheurs actuels, certains sont de fervents défenseurs de cette théorie, tandis que d’autres demeurent sceptiques.
Une Explosion d’Intérêt depuis 2016
Le regain d’intérêt pour les trous noirs primordiaux remonte à 2016, lorsque des scientifiques ont annoncé la détection d’ondes gravitationnelles résultant de la fusion de deux trous noirs. Cette découverte, qui a valu le prix Nobel de physique l’année suivante, a ouvert une nouvelle ère d’observation des trous noirs. Le cosmologiste Will Kinney souligne que cette percée a modifié les questions que se posent les scientifiques sur l’univers.
Avant cette découverte, deux types principaux de trous noirs étaient connus : les trous noirs stellaires, formés par l’effondrement d’étoiles massives, et les trous noirs supermassifs, qui résident au cœur des galaxies. Les premiers ont généralement une masse de cinq à dix fois celle du soleil, tandis que les seconds peuvent peser des milliards de fois la masse solaire. Cependant, les premières détections de LIGO ont révélé des trous noirs bien plus massifs que prévu, suscitant des réflexions sur la possibilité qu’ils soient des trous noirs primordiaux.
Les discussions autour de cette hypothèse ont conduit à la publication d’articles soutenant l’idée que LIGO pourrait avoir détecté de la matière noire sous la forme de trous noirs primordiaux. Avec les collaborations internationales comme Virgo et KAGRA, LIGO a jusqu’à présent enregistré plus de 80 fusions de trous noirs, ouvrant la voie à de nouvelles découvertes qui pourraient transformer notre compréhension de l’univers.