Les anciens trous noirs sont désormais introuvables et les astronomes n’arrivent pas à l’expliquer

Au moment du Big Bang qui a donné naissance à notre Univers il y a 13,8 milliards d’années, des trous noirs se sont formés. Ils auraient été un peu différents de ceux que nous connaissons aujourd’hui. Par ailleurs, sachez que les astronomes peinent à expliquer pourquoi ces anciens trous noirs sont de nos jours introuvables. Explications.

Malgré leur rôle crucial dans notre compréhension de l’Univers primitif, les anciens trous noirs restent hypothétiques. En effet, les astronomes n’ont jamais pu en trouver dans le fond diffus cosmologique (CMB), les restes de la lumière la plus ancienne de l’Univers. Aujourd’hui, une équipe de recherches affirme avoir enfin une explication, détaillée dans deux nouvelles études : il pourrait y avoir beaucoup moins d’anciens trous noirs que nous le pensions jusqu’à présent.

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« De nombreux chercheurs estiment qu’ils sont de bons candidats pour la matière noire, mais il faudrait qu’ils soient nombreux pour satisfaire cette théorie », a déclaré Jason Kristiano, co-auteur des études et étudiant diplômé à l’université de Tokyo. « Mais, malgré de solides raisons expliquant leur abondance, nous n’en avons pas vu directement, et nous disposons désormais d’un modèle qui devrait expliquer pourquoi c’est le cas. »

Étant donné que les trous noirs actuels sont invisibles et ne peuvent être observés qu’à l’aide de leur influence gravitationnelle, les anciens trous noirs d’une échelle particulièrement petite seraient incroyablement difficiles à détecter. C’est pour cela que de nombreux astronomes pensent que c’est là que pourrait se cacher toute cette matière noire.

Toutefois, selon les chercheurs de ces deux récentes études, les anciens trous noirs sont créés par l’effondrement d’ondes gravitationnelles de longueurs d’onde courtes mais fortes. Au moment où ils se seraient formés, peu après le Big Bang, l’Univers était relativement petit, ce qui permettait à ces puissantes ondes formant des trous noirs d’exister.

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Mais en appliquant les connaissances actuelles de la théorie quantique des champs aux observations du CMB, les chercheurs affirment que ces ondes n’étaient peut-être pas aussi nombreuses que nous le pensions. « Ce que nous avons découvert, c’est que ces ondes minuscules mais fortes peuvent se traduire par une amplification autrement inexplicable d’ondes beaucoup plus longues que nous observons dans le CMB actuel », a déclaré le co-auteur Jun’ichi Yokoyama, de l’Institut Kavli de physique et de mathématiques de l’université de Tokyo. « Alors que les ondes courtes individuelles seraient relativement impuissantes, des groupes cohérents auraient le pouvoir de remodeler des ondes beaucoup plus grandes qu’eux-mêmes. »

Pour aller plus loin, découvrez cette vidéo qui montre ce qui se passerait si vous tombiez dans un trou noir.