Sur la base de la découverte du boson de Higgs et des récents résultats de la collaboration BICEP2, des physiciens britanniques ont fait une prédiction surprenante : l’Univers n’aurait pas dû durer plus d’une seconde.
Les minuscules fluctuations de température du fond diffus cosmologique, représentées ici en couleur, retracent les fluctuations de densité primordiales dans l’univers primitif, qui sont à l’origine de la croissance ultérieure des galaxies. On s’attend à ce que les ondes gravitationnelles provenant de l’inflation produisent un modèle beaucoup plus faible qui comprend une polarisation en mode B vrillée, ce qui correspond au modèle de polarisation en mode B observé par BICEP2, représenté ici par des lignes noires. Les segments de ligne montrent l’intensité et l’orientation de la polarisation à différents endroits du ciel. Crédit image : Collaboration BICEP2.
Après le Big Bang, l’Univers a traversé une période de croissance explosive connue sous le nom d’inflation cosmique.
Bien que les détails de ce processus ne soient pas encore totalement compris, les scientifiques ont été en mesure de faire des prédictions sur la façon dont il affecterait l’Univers moderne.
Dans une étude de 2014, la collaboration BICEP2 a affirmé avoir trouvé la première preuve directe que les ondes gravitationnelles ont ondulé à travers l’Univers naissant pendant l’inflation cosmique. S’ils sont vrais, ces résultats constituent une avancée majeure dans notre compréhension de la cosmologie et une confirmation de la théorie de l’inflation, mais ils se sont avérés controversés et ne sont pas encore totalement acceptés par les cosmologistes.
Dans la nouvelle étude, Robert Hogan et le Dr Malcolm Fairbairn, tous deux du King’s College London au Royaume-Uni, ont examiné ce que les résultats de BICEP2 signifient pour la stabilité de l’Univers.
Ils ont combiné les résultats avec les récentes avancées en physique des particules. Les mesures du boson de Higgs récemment détecté ont permis aux physiciens de montrer que notre Univers se trouve dans une vallée du champ dit de Higgs, qui décrit la manière dont les autres particules ont une masse. Cependant, il existe une autre vallée, beaucoup plus profonde, mais notre Univers est empêché d’y tomber par une grande barrière énergétique.
Le problème est que les résultats de BICEP2 prédisent que l’Univers aurait reçu de grands “coups de pied” pendant la phase d’inflation cosmique, le poussant dans l’autre vallée du champ de Higgs en une fraction de seconde.
Si cela s’était produit, l’Univers se serait rapidement effondré dans un Big Crunch.
Il s’agit d’une prédiction inacceptable de la théorie, car si cela s’était produit, nous ne serions pas là pour en discuter”, a déclaré M. Hogan, qui est le deuxième auteur de l’article publié dans la revue “Higgs”. Physical Review Letters.
“Peut-être les résultats de BICEP2 contiennent-ils une erreur. Si ce n’est pas le cas, il doit y avoir un autre processus – encore inconnu – qui a empêché l’Univers de s’effondrer.”
“Si BICEP2 s’avère être correct, cela nous indique qu’il doit y avoir une nouvelle physique des particules intéressante au-delà du modèle standard”, a déclaré M. Hogan.
