Accueil » Actualité » Des ondes gravitationnelles à l’origine de notre Univers ?

Des ondes gravitationnelles à l’origine de notre Univers ?

Une étude japonaise publiée en octobre dernier suggère qu’il serait prochainement possible de mesurer des ondes gravitationnelles, qui expliqueraient l’asymétrie matière-antimatière, et donc la formation de notre Univers.

En plus de la question des limites de l’Univers, l’un des plus grands mystères non résolus à ce jour est la raison pour laquelle l’Univers est constitué de plus de matière que d’antimatière suite au Big Bang. En d’autres termes, pourquoi le monde physique que l’on connait existe. Une étude publiée le 27 octobre dernier dans le Physical Review Letters présente une nouvelle hypothèse. L’équipe de Graham White (Kavli Institue for the Physics and the Mathematics of the Universe) suggère que des objets quantiques, appelés Q-balls, apparus après le Big Bang contiennent une quantité inégale de matière et d’antimatière. Cette énergie se libérerait sous forme d’ondes gravitationnelles lorsque les Q-balls se détruisent. Or, chaque particule de matière doit avoir sa particule d’antimatière, pour conserver l’équilibre. La matière restante se serait propagée sous forme d’ondes gravitationnelles, créant le monde physique que nous connaissons.

L'Univers est composé d'objets quantiques - Crédits : NASA; ESA; G. Illingworth, D. Magee, and P. Oesch, University of California, Santa Cruz; R. Bouwens, Leiden University; and the HUDF09 Team
L’Univers est composé d’objets quantiques – Crédits : NASA; ESA; G. Illingworth, D. Magee, and P. Oesch, University of California, Santa Cruz; R. Bouwens, Leiden University; and the HUDF09 Team

Une théorie qui pourrait être vérifiée… mais pas avant les années 2030

En 1985, une étude de l’Université de Princeton, cherchait déjà à expliquer l’asymétrie matière-antimatière. Leur théorie est que lexpansion de l’Univers (qui fait notamment grossir les trous noirs), est due à une énergie uniforme : les champs quantiques qui recouvrent l’Univers ne peuvent pas interagir trop fortement avec d’autres champs pour créer de nouvelles particules. Dans le cas où le champ créerait plus de matière que d’antimatière, il faudrait qu’il rétablisse l’équilibre. Afin de conserver son uniformité, le champ libèrerait ces particules sous forme d’objets quantiques : les Q-balls. Avec l’expansion de l’Univers, ces Q-balls auraient fini par devenir la part énergétique la plus importante de l’Univers.


N’étant pas éternelles, les Q-balls disparaissent en libérant des particules de matière, sous forme d’ondes gravitationnelles. Si ces ondes sont mesurées, alors cela permettrait de valider la théorie de l’équipe de White. Il serait possible de mesurer ces ondes depuis la Terre, avec des instruments comme le LISA (Laser Interferometer Space Array) de la NASA, ou encore le téléscope Einstein. L’équipe qui travaille sur le projet met également au point des machines qui pourraient évaluer les ondes d’ici 2030

Source: Live Science