Éclairs nocturnes : la chasse aux signaux fugaces ✎ express
Un ver luisant scintille pendant un dix-milliardième de seconde quelque part au-dessus de la taïga sibérienne. Impossible à voir à l'œil nu, mais l'installation TAIGA-HiSCORE, disséminée dans la vallée du district de Tounka en Bouriatie, a tenté de capturer exactement ce genre d'éclairs — non pas d'insectes, mais des profondeurs du cosmos.
Habituellement, ce système de nombreux détecteurs sensibles à la lumière capture les particules de rayons cosmiques qui percutent l'atmosphère terrestre. Mais son large champ de vision, couvrant environ un stéradian du ciel, permet également de repérer des éclairs de lumière visible très brefs — d'une durée de seulement dix nanosecondes. Si, pendant ce laps de temps, plus de trois mille quanta de lumière arrivent sur un mètre carré, les détecteurs se déclenchent.
D'où pourraient provenir de tels éclairs ? Une idée est l'évaporation de trous noirs primordiaux : de minuscules objets qui, selon les calculs, auraient pu naître dans les tout premiers instants après le Big Bang et qui achèvent maintenant leur vie en émettant leurs dernières bouffées d'énergie. Une autre possibilité est la reconnexion magnétique dans les disques de matière autour des trous noirs, lorsque les lignes de champ magnétique se réorganisent brusquement et libèrent de l'énergie. Il existe aussi une option tout à fait exotique : des signaux provenant de lasers lointains de civilisations extraterrestres.
Au cours de quatre saisons hivernales — de 2018 à 2022 — l'installation n'a trouvé aucun éclair fiable. Cela ne signifie pas qu'ils n'existent pas : peut-être sont-ils trop rares ou trop faibles. En revanche, on connaît désormais la limite supérieure : pas plus d'un événement pour mille stéradians par heure. C'est comme si, pendant quatre ans, vous aviez scruté une immense portion du ciel sans voir un seul « ver luisant », mais en sachant avec certitude qu'ils ne clignotent pas à chaque minute.
Ce résultat est une étape importante pour circonscrire les frontières de l'inconnu. Une installation conçue pour une tâche a montré qu'elle pouvait en chercher une autre. Et même si les « vers luisants » cosmiques restent silencieux pour l'instant, le simple fait que nous ayons appris à les écouter rend le ciel un peu plus proche.
Les détecteurs Tcherenkov utilisés dans cette recherche ont été initialement conçus pour enregistrer des particules d'ultra-haute énergie. Ils sont si sensibles qu'ils peuvent remarquer un éclair de lumière comparable en luminosité à l'ampoule d'une lampe de poche, s'il se produisait à des centaines de kilomètres.