Sciences et Avenir-L'avant Big-Bang

S’approcher au plus près
du Big Bang
Inflation
10 -34
seconde
Ère des
quarks
10 -12 s
Ère des
hadrons
10 -6 s
Ère des
noyaux
10 -2 s
Le modèle du Big Bang décrit bien l’évolution de l’Univers à
partir d’environ 10 -12 seconde. Plus tôt, c’est le domaine des
hypothèses : l’inflation est acceptée mais son mécanisme est
mal connu. Encore plus tôt, il manque une théorie quantique de
la gravitation pour décrire l’Univers tout proche de son début.
Ère des
atomes
380 000 ans Ère des
étoiles
Ère des
galaxies
Accélération
de l’expansion
PIERRE CARRIL
PATRICK PETER
rème Borde-Guth-Vilenkin, développé
en 2003 à partir d’arguments mathématiques,
démontre que même le multivers
devrait avoir une singularité… »
Pour Marc Lachièze-Rey, on ne peut
même plus parler de multivers : « C’est
un univers avec des morceaux très séparés
(causalement) entre eux, qui ne sont
pas d’autres univers. »
Pour y voir plus clair parmi les différentes
théories, les chercheurs sont désespérément
à la recherche de preuves. Et
pourquoi pas en tentant de « voir » le Big
Bang ? Après tout, les télescopes de plus
en plus puissants permettent d’observer
l’Univers de plus en plus jeune. Hélas, la
machine à remonter le temps s’arrêtera
toujours 380 000 ans après le Big Bang,
lorsque fut émise la première lumière
de l’Univers. Avant, il était trop chaud et
trop dense pour laisser filer les photons.
Cette première lumière, le fond diffus
cosmologique, a été enregistrée avec une
grande précision par le satellite Planck
jusqu’en 2018. Un terrain de chasse
pour y découvrir des traces d’un univers
pré-Big Bang, selon le physicien
théoricien Patrick Peter. « Le fond diffus
cosmologique a pu garder l’empreinte
d’événements antérieurs à son émission,
notamment les fluctuations quantiques
du vide. La plupart des théories partent
du principe qu’initialement, l’Univers
était dans un état de vide quantique.
« Calculer les conséquences des
théories sur le fond diffus
cosmologique pourrait nous mener à
une description d’un avant-Big Bang »
Patrick Peter, physicien théoricien, directeur de recherche à l’Institut
d’astrophysique de Paris
Un vide en moyenne, mais en un point
donné, il y a de l’énergie. Ces fluctuations
peuvent se lire dans le fond diffus cosmologique,
grâce à une étude statistique des
températures en différents points. Cela
peut donner des indications sur l’état
de l’Univers tout près du Big Bang, et
c’est ce que l’on essaie de faire. » Mais
pourra-t-on lire les traces d’un avant-
Big Bang ? « Impossible à dire pour le
moment, conclut Patrick Peter. Tout ce
que l’on peut faire, c’est élaborer le plus
grand nombre de théories possibles et calculer
leurs conséquences sur le fond diffus
cosmologique. Ce que l’on nomme des
observables. Si plusieurs d’entre elles sont
au rendez-vous, on pourra alors déterminer
quelle théorie les avait prédites. Ce
qui nous mènera, peut-être, à une description
d’un avant-Big Bang… » Lire le
passé dans le fond diffus cosmologique
mobilise nombre de cosmologistes, et
non des moindres. Le prix Nobel 2020
Roger Penrose propose d’y trouver la
preuve que notre univers est cyclique.
Une étonnante histoire à découvrir dans
les pages suivantes… F. N. @fnicot07
N° 909 - Novembre 2022 - Sciences et Avenir - La Recherche - 41