Vivons-nous dans un bébé univers qui ressemble à un trou noir pour les personnes de l’extérieur ?
Les bébés univers ont conduit aux trous noirs et à la matière noire, propose une nouvelle étude.
- Les chercheurs ont récemment utilisé un énorme télescope à Hawaii pour étudier les trous noirs primordiaux.
- Ces trous noirs pourraient s’être formés dans les premiers temps à partir de bébés univers et pourraient être responsables de la matière noire.
- L’étude soulève également la possibilité que notre propre univers puisse ressembler à un trou noir pour les observateurs extérieurs.
Un nouvel article plonge dans les trous noirs primordiaux qui se sont formés dans l’univers primitif, à l’époque où il n’y avait encore ni étoiles ni galaxies. De tels trous noirs pourraient expliquer d’étranges possibilités cosmiques, notamment les bébés univers et des éléments majeurs de l’état actuel du cosmos comme la matière noire.
Pour étudier les trous noirs primordiaux exotiques (primordial black holes – PBH), les physiciens ont utilisé l’Hyper Suprime-Cam (HSC) de l’énorme télescope Subaru de 8,2 m fonctionnant près du sommet de 4 200 mètres du Mt Mauna Kea à Hawaï. Cette énorme caméra numérique peut produire des images de toute la galaxie d’Andromède toutes les quelques minutes, aidant ainsi les scientifiques à observer cent millions d’étoiles en une seule fois.
Dans leur étude, les scientifiques ont envisagé un certain nombre de scénarios, notamment liés à la période d’inflation. C’est la période d’expansion rapide qui a suivi le Big Bang, lorsque l’univers que nous connaissons aujourd’hui est né avec toutes ses structures.
Les chercheurs ont calculé que dans le processus d’inflation, le climat était mûr pour créer des trous noirs primordiaux de différentes masses. Et certains d’entre eux reflètent les caractéristiques prévues pour la matière noire.
Les PBH ont également pu être créés pendant l’inflation à partir de « bébés univers » – de petits univers qui se sont ramifiés à partir du principal.
L’Hyper Suprime-Cam (HSC) est une gigantesque caméra numérique sur le télescope Subaru
Crédit : projet HSC / NAOJ
Un bébé univers ou « fille » finira par s’effondrer mais l’énorme libération d’énergie entraînera la formation d’un trou noir, explique le communiqué de presse de l’Institut Kavli pour la physique et les mathématiques de l’univers (Kavli IPMU) au Japon, l’une des institutions participant à cette étude.
Ce qui est également fascinant, c’est que certains des plus grands bébés univers n’ont peut-être pas été aussi silencieux. Au-delà d’une certaine taille critique, la théorie de la gravité développée par Albert Einstein permet qu’un tel univers puisse être perçu différemment par les observateurs. Si vous étiez à l’intérieur, vous verriez un univers en expansion, tandis que si vous étiez à l’extérieur, ce bébé univers ressemblerait à un trou noir. Une conjecture qui amène à se demander : sommes-nous potentiellement nous-mêmes à l’intérieur ou à l’extérieur d’un tel univers ?
Si vous suivez cette logique à plusieurs facettes, il est également possible que si les trous noirs primordiaux nous apparaissent comme des trous noirs, leur véritable nature structurelle pourrait être dissimulée par leurs « horizons événementiels » – les limites entourant les trous noirs d’où même la lumière ne peut s’échapper.
Il convient de noter que, bien qu’étrange ou contre-intuitif, ce n’est pas la première fois que ce type d’idées est remis en question. Une étude réalisée au début de l’année 2020 a montré que les trous noirs dits « chargés » peuvent contenir des univers fractals de tailles diverses, y compris des miniatures, qui se répètent à l’infini et qui peuvent être étirés et déformés dans toutes les directions.
Pour consolider leurs théories et trouver un trou noir primordial, les chercheurs continueront d’utiliser le télescope Subaru, et certains candidats prometteurs au PBH sont déjà en train d’émerger.
L’équipe internationale de physiciens des particules travaillant sur ces recherches est issue de l’université de Californie, Los Angeles et de l’Institut Kavli. Le groupe comprenait les cosmologistes et astronomes Alexander Kusenko, Misao Sasaki, Sunao Sugiyama, Masahiro Takada et Volodymyr Takhistov.
Consultez leur nouvel article « Exploring Primordial Black Holes from the Multiverse with Optical Telescopes » dans Physical Review Letters.
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Source : Big Think – Traduit par Anguille sous roche
