Big Bang à l'origine de l'Univers : et si nous nous étions trompés ?
Le Big Bang est souvent considéré comme l'origine de toute matière et de tout rayonnement dans l'Univers. Cependant, les premières sondes de matière noire sont apparues beaucoup plus tard, à peu près au moment où la structure s'est formée.
Dans l'image cosmologique standard, l'univers primitif était un endroit très exotique. Peut-être que la chose la plus importante qui s'est produite dans notre cosmos a été l'événement d'inflation, qui très tôt, juste après le Big Bang, a envoyé notre Univers dans une période d'expansion extrêmement rapide.
Lorsque cette inflation a pris fin, les champs quantiques exotiques à l'origine de cet événement se sont décomposés, se transformant en un flot de particules et de radiations qui subsistent aujourd'hui.
Le début de l'Univers : était-ce comme nous le pensions ?
Lorsque notre Univers avait moins de 20 minutes, les particules susmentionnées ont commencé à s'assembler pour former les premiers protons et neutrons au cours de ce que nous appelons la nucléosynthèse du Big Bang. La nucléosynthèse du Big Bang est un pilier de la cosmologie moderne, car les calculs qui la sous-tendent prédisent avec précision la quantité d'hydrogène et d'hélium dans le cosmos.
Cependant, et malgré le succès obtenu pour obtenir une image de l'Univers primitif, il n'a pas encore été possible de comprendre la matière noire, qui est la forme mystérieuse et invisible de la matière qui occupe la grande majorité de la masse dans le cosmos. L'hypothèse standard des modèles du Big Bang est que, quel que soit le processus généré par les particules et le rayonnement, il crée également de la matière noire. Et qu'après cela, la matière noire a juste traîné, ignorant tout le monde.
Dark energy could lead to a second (and third, and fourth) Big Bang, new research suggests https://t.co/PKSyROwXPI pic.twitter.com/NIQ1ppFvEy
— SPACE.com (@SPACEdotcom) March 7, 2023
Cependant, une équipe de chercheurs a proposé une nouvelle théorie. Ces scientifiques soutiennent que l'inflation et les époques de la nucléosynthèse du Big Bang n'étaient pas uniques.
La matière noire peut avoir évolué le long d'une trajectoire complètement distincte. Selon ce scénario, lorsque l'inflation a pris fin, elle a inondé l'Univers de particules et de radiations, mais pas de matière noire. De cette façon, il y avait encore un champ quantique qui ne se désintégrait pas. Au fur et à mesure que l'Univers se dilatait et se refroidissait, ce champ quantique supplémentaire a fini par muter, déclenchant la formation de matière noire.
Cette approche ouvre la voie à l'exploration d'une riche variété de modèles théoriques sur la matière noire, car maintenant qu'il est connu qu'elle a eu une voie évolutive distincte, il est plus facile de suivre les calculs pour voir comment elle se compare aux observations.
Par exemple, l'équipe a pu déterminer que s'il devait y avoir un événement appelé le Dark Big Bang, cela devrait se produire lorsque notre Univers a moins d'un mois. Cependant, nous ne savons toujours pas si cela s'est produit ou non. D'autres études seront donc menées afin d'essayer de mieux comprendre.