Il est possible de se représenter ce que fut le Big Bang en imaginant comment dans un récipient d’eau commençant à bouillir une première bulle de vapeur d’eau se forme, grossit et finit par éclater.
Aujourd’hui cependant des physiciens se demandent si après le premier big bang un second processus analogue de transformation ne s’était pas produit. Dans le cours de celui-ci des particules invisibles d’une matière dite noire ayant des milliards de fois la masse des particules de matière déjà apparue se serait répandue dans le jeune univers en lui permettant d’obtenir l’équilibre gravitationnel entre les galaxies que nous constatons aujourd’hui
Aussi surprenant qu’il apparaisse ce concept de Big Bang noir est en ligne avec une révolution tranquille déjà en cours chez les cosmologistes. Ils ont fait évoluer le concept de Big Bang standard pour tenir compte des multiples « transitions de phase » qui se sont manifestées depuis les origines chacune ayant laissé sa marque dans le cosmos.
De plus, aujourd’hui les scientifiques disposent des outils permettant d’observer les faibles échos ce qui s’était passé dans les premiers instants de ces transformations profondes. S’ils trouvent la preuve d’un Big Bang noir, ceci transformera le regard que nous portons sur la nature de la matière noire et comment nous pourrions mieux comprendre son identité.
On pense aujourd’hui que la matière noire existe parce que cette existence apporterait des solutions aux conumdrums qui demeurent dans la cosmologie actuelle, notamment les nombreuses transitions de phase qui y ont été constatées. Les galaxies au sein des amas orbitent l’une autour de l’autre plus vite qu’elles ne le devraient. De plus on soupçonne l’existence de gigantesques halos de matière invisible qui donneraient sa cohésion à l’ensemble. De même les galaxies individuelles se forment plus vite qu’elles ne le devraient vu le nombre de leurs étoiles.
Cependant même si la matière noire était cinq fois plus abondante que la matière ordinaire, il n’en a jamais été trouvé la moindre trace.
On a imaginé qu’existaient des particules de matière noire faiblement interactives dites WHIMp, que la Terre devrait rencontrer en se déplaçant dans la Voie Lactée, mais aucune de telles rencontres n’a encore eu lieu.
Ceci a conduit la cosmologiste Katherin Freese de l’Université du Texas à formuler une hypothèse audacieuse : pourquoi un deuxième Big Bang ne se serait-il pas produit peu après le premier? . Elle l’a nommé Big Bang noir en partant de l’hypothèse qu’il aurait formé de la matière noire dans un processus identique à celui de la formation de matière ordinaire lors du premier Big Bang.
Pour elle les encore mystérieuses ondes gravitationnelles primordiales remontant aux origines de l’univers pourraient être aujourd’hui le souvenir de ces événements lointains.
En juin dernier des astronomes travaillant au North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves crurent détecter un faible son pouvant résulter de collision avec des WHIMp. Le futur Laser Interferometer Space Antenna de l’ESA, qui devrait être lancé vers 2037, devrait contribuer à cette recherche.
